JP4694998B2 - 車両用ベルト式無段変速機 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載されたベルト式無段変速機において、特に坂道を検知した場合にプライマリ圧の増圧制御を行うものである。

従来、ベルト式無段変速機を備える車両が、坂道を登り方向を向いて停車後、Ｄレンジ（ドライブレンジ）の状態でブレーキをＯＦＦしたときに車両が坂道の下り方向に後退してしまった場合や、坂道を下り方向を向いて停車後、Ｒレンジ（リバースレンジ）の状態でブレーキをＯＦＦしたときに車両が坂道の下り方向に前進してしまった場合、ベルトを挟持している一対のプーリに供給されている油圧のバランスが崩れることがある。
その油圧バランスが崩れた状態でアクセルが踏み込まれると、ベルトのクランプ力が足りない場合があり、ベルト滑りに至る恐れがある。
そこで、車両が坂道で停車した状態からブレーキをＯＦＦにしたときに、車両がレンジの方向と逆方向に移動するとプライマリ圧（プライマリプーリに供給される油圧）が低下するという特徴を利用し、プライマリ圧の低下が検出された場合に、坂道においてレンジの進行方向と逆方向に車両が移動したものと判定し、プライマリ圧を上昇させてベルト滑りを防止する技術が特許文献１に記載されている。
特開２００４−０８４７５５号公報

しかしながら、車両が少しクリープした後にアクセルが踏み込まれて発進した場合や、各プーリがＬＯＷ変速比に戻りきれていない状態で発進した場合には、平坦路であってもプライマリ圧が低下することがあり、このプライマリ圧の低下によって車両が坂道にいるものと誤判定してしまうことがあった。
この誤判定によりベルトが滑る恐れがないにもかかわらず不必要にプライマリ圧を増圧させることとなり、油量収支や燃費向上の面で好ましくない。
また、プライマリ圧にはばらつきがあるため、坂道を登り方向を向いて停車後、Ｄレンジの状態で後退したあとにアクセルを踏み込んで発進を行った場合であっても坂道判定ができず、アクセルの踏み込みタイミングによってはベルト滑りが発生することがあるといった問題があった。

そこで本発明はこのような問題点に鑑み、すばやく正確に坂道判定を行い、ベルト滑りを防止することができる車両用ベルト式無段変速機を提供することを目的とする。

本発明は、エンジン側に連結されたプライマリプーリと、出力軸側に連結されたセカンダリプーリとからなるプーリ間にベルトを掛け渡し、プライマリプーリに作用するプライマリ圧とセカンダリプーリに作用するセカンダリ圧とを、それぞれプライマリ圧制御手段とセカンダリ圧制御手段とによって増減させることによってプーリ間の回転比を変化させるとともに、車両が停止状態から移動したときに車両の位置が坂道であるかどうかを判定する坂道判定手段を備え、該坂道判定手段によって車両の位置が坂道であると判定された場合に、プライマリ圧制御手段はプライマリ圧を増圧させる車両用ベルト式無段変速機において、プーリまたはプーリにつながる回転要素のうちいずれかの回転をパルス信号として検出する回転パルス検出手段と、該回転パルス検出手段によって検出されたパルス信号にもとづいて車両の速度を検出する車速検出手段と、ブレーキのＯＮ、ＯＦＦを検出するブレーキ検出手段と、該ブレーキ検出手段によってブレーキのＯＦＦが検出されてから車速検出手段によって車速が検出されるまでの時間を判定時間として計測する判定時間計測手段とを備え、坂道判定手段は、あらかじめ設定された坂道判定基準値と、判定時間とを比較して車両の位置が坂道であるかどうかを判定し、プライマリ圧制御手段は、坂道判定手段によって車両の位置が坂道であると判定された場合に、プライマリ圧を増圧させるものとした。

本発明によれば、ブレーキＯＦＦが検出されてから車速が検出されるまでの判定時間を、あらかじめ設定された坂道判定基準値と比較することで、車速が検出された時点で即座に車両がいる位置が坂道であるかどうかを判断することができ、判断結果にもとづいてプライマリ圧を増圧することによってベルト滑りを確実に防止することができる。
またこの判断において油圧値を参照することがないので、油圧にばらつきがあったとしても、車両のいる位置が坂道であるかどうかを正確に判断することができる。

次に本発明の実施の形態を実施例により説明する。
図１は、本発明をベルトＣＶＴに適用した実施例の概略構成を示し、図２は油圧コントロールユニットおよびＣＶＴコントロールユニットの概略構成を示す。
図１において、ロックアップクラッチを備えたトルクコンバータ３、および前後進切り替え機構４を備えた変速機構部５より構成されるベルトＣＶＴ２がエンジン１に連結される。
変速機構部５は一対のプーリとして入力軸側のプライマリプーリ１０、出力軸１３に連結されたセカンダリプーリ１１を備え、これら一対のプーリはＶベルト１２によって連結されている。なお、出力軸１３はアイドラギア１４を介してディファレンシャル６に連結される。

変速機構部５の変速比やＶベルト１２の接触摩擦力は、ＣＶＴコントロールユニット２０からの指令に応じて作動する油圧コントロールユニット６０によって制御される。
またＣＶＴコントロールユニット２０はエンジン１を制御するエンジンコントロールユニット（ＥＣＵ）２２に接続され、互いに情報交換を行っている。

ＣＶＴコントロールユニット２０は、エンジンコントロールユニット２２からの入力トルク情報、スロットル開度センサ２４からのスロットル開度などから変速比や接触摩擦力を決定する。
入力トルク情報にはエンジン要求トルクと、実際にエンジンが発生しているトルクを推定したエンジン実トルクとが含まれる。
またエンジンコントロールユニット２２には、エンジン１の回転数を検出するエンジン回転数センサ１５が接続されている。

変速機構部５のプライマリプーリ１０は、入力軸と一体となって回転する固定円錐板１０ｂと、固定円錐板１０ｂとの対向位置に配置されてＶ字状のプーリ溝を形成するとともに、プライマリプーリシリンダ室１０ｃへ作用する油圧（以下、プライマリ圧と呼ぶ）に応じて軸方向へ変位可能な可動円錐板１０ａから構成されている。
セカンダリプーリ１１は、出力軸１３と一体となって回転する固定円錐板１１ｂと、固定円錐板１１ｂとの対向位置に配置されてＶ字状のプーリ溝を形成するとともに、セカンダリプーリシリンダ室１１ｃへ作用する油圧（以下、セカンダリ圧と呼ぶ）に応じて軸方向に変位可能な可動円錐板１１ａから構成される。

エンジン１から入力された入力トルクは、トルクコンバータ３を介して変速機構部５に入力され、プライマリプーリ１０からＶベルト１２を介してセカンダリプーリ１１へ伝達される。プライマリプーリ１０の可動円錐板１０ａおよびセカンダリプーリ１１の可動円錐板１１ａを軸方向へ変位させて、Ｖベルト１２と各プーリ１０、１１との接触半径を変化させることにより、プライマリプーリ１０とセカンダリプーリ１１との変速比を連続的に変化させることができる。

図２に示すように、油圧コントロールユニット６０は、ライン圧を制御する調圧弁３５とプライマリプーリシリンダ室１０ｃへのプライマリ圧（Ｐｐｒｉ）を制御する変速制御弁３０と、セカンダリプーリシリンダ室１１ｃへのセカンダリ圧（Ｐｓｅｃ）を制御する減圧弁３７を主体に構成される。
変速制御弁３０はメカニカルフィードバック機構を構成するサーボリンク５０に連結され、サーボリンク５０の一端に連結されたステップモータ４０によって駆動されるとともに、サーボリンク５０の他端に連結したプライマリプーリ１０の可動円錐板１０ａから溝幅、すなわち実変速比のフィードバックを受ける。

ライン圧制御系は、油圧ポンプ３８からの圧油を調圧するソレノイド３４を備えた調圧弁３５で構成され、ＣＶＴコントロールユニット２０からの指令（例えば、デューティ信号など）によって運転状態に応じて所定のライン圧に調圧する。
ライン圧は、プライマリ圧を制御する変速制御弁３０と、セカンダリ圧を制御するソレノイド３６を備えた減圧弁３７にそれぞれ供給される。

プライマリプーリ１０とセカンダリプーリ１１の変速比は、ＣＶＴコントロールユニット２０からの変速指令信号に応じて駆動されるステップモータ４０によって制御され、ステップモータ４０に応動するサーボリンク５０の変位に応じて変速制御弁３０のスプール３１が駆動され、変速制御弁３０に供給されたライン圧を調圧したプライマリ圧をプライマリプーリ１０へ供給し、溝幅が可変制御されて所定の変速比に設定される。
なお、変速制御弁３０は、スプール３１の変位によってプライマリプーリシリンダ室１０ｃへの油圧の給排を行って、ステップモータ４０の駆動位置で指令された目標変速比となるようにプライマリ圧を調整し、実際に変速が終了するとサーボリンク５０からの変位を受けてスプール３１を閉弁する。

ここで、ＣＶＴコントロールユニット２０は、図１において変速機構部５のプライマリプーリ１０の回転速度を検出するためのパルス信号を出力するプライマリプーリ回転センサ２６、セカンダリプーリ１１の回転速度（または車速）を検出するためのパルス信号を出力するセカンダリプーリ回転センサ２７、プライマリプーリのプライマリプーリシリンダ室１０ｃに作用するプライマリ圧を検出するプライマリ圧油圧センサ３２（図２参照）、セカンダリプーリのセカンダリプーリシリンダ室１１ｃに作用するセカンダリ圧を検出するセカンダリ圧油圧センサ３３（図２参照）からの信号と、図示しないシフトレバー位置Ｐ、Ｒ、Ｎ、Ｄ等を検出するインヒビタースイッチ２３からのレンジ信号と、運転者によって駆動されるスロットルの開度を検出するスロットル開度センサ２４からのスロットル開度と、温度センサ２５によって検出される変速機構部５の油温とを読み込んで変速比やＶベルト１２の接触摩擦力を可変制御する。
またＣＶＴコントロールユニット２０には、ブレーキが踏み込まれたかどうかを判断するためのブレーキスイッチ２８が接続されている。

ＣＶＴコントロールユニット２０は、車速やスロットル開度、レンジ信号、プライマリプーリ回転数に応じて目標変速比を決定し、ステップモータ４０を駆動して実変速比を目標変速比へ向けて制御する変速制御部６２と、エンジンコントロールユニット２２からの入力トルクや変速比、油温などに応じてプライマリプーリ１０とセカンダリプーリ１１の推力（接触摩擦力）を算出し、算出された推力を油圧に換算するプーリ圧制御部６４と、車両が坂道に停車した状態からブレーキがＯＦＦされたときに、坂道の傾斜によってレンジ方向とは逆方向に車両が移動したかどうかを判定する坂道検出部６５とより構成される。

プーリ圧制御部６４は、入力トルク情報、プライマリプーリ回転速度とセカンダリプーリ回転速度とに基づく変速比、油温からライン圧の目標値を決定し、調圧弁３５のソレノイド３４を駆動することでライン圧の制御を行い、またセカンダリ圧の目標値を決定してセカンダリ圧油圧センサ３３の検出値と目標値に応じて減圧弁３７のソレノイド３６を駆動してフィードバック制御によりセカンダリ圧を制御する。入力トルク情報としてのエンジン実トルクやエンジン要求トルクは制御目的により適宜選択される。
プーリ圧制御部６４は、さらにプライマリ圧油圧センサ３２からのプライマリ圧に基づいて、プライマリプーリのトルク容量（ＰＬｐｒｉトルク容量）を算出し、トルクダウン制御のためのトルクリミット値をエンジンコントロールユニット２２へ指示する。

坂道検出部６５は、セカンダリプーリ回転センサ２７より出力されたパルス信号にもとづいて、車両が坂道にいるかどうかを判定する坂道判定と、セカンダリプーリ回転センサ２７より出力されたパルス信号とアクセルが踏み込まれたかどうか（スロットル開度センサ２４の検出結果によりアクセルが踏み込まれたかどうかを検出することができる）の検出結果より、坂道の傾斜による車両の移動方向がレンジ方向と同一方向であるかどうかを判定する坂道移動方向判定とを行う。
プーリ圧制御部６４は、坂道検出部６５の坂道判定によって車両が坂道にいると判定された場合にはプライマリ圧を増加させ、坂道検出部６５の坂道移動方向判定によってレンジ方向と同一方向に車両が移動していると判定された場合には即座にプライマリ圧の増圧制御を終了させる。

これによって、車両が停車後、坂道の傾斜によって車両が移動したことが坂道判定によって検出されたときにプライマリ圧を増加させることにより、車両がレンジ方向とは逆の移動を行っていた際に発生するプライマリ圧の低下を防ぐことができ、アクセルが踏み込まれた場合でもベルト滑りを防止することができる。
なお、坂道の傾斜によって車両がレンジ方向と同じ方向に移動していた場合でもアクセルの踏み込みが検出されて坂道移動方向判定によってレンジ方向と同じ方向に車両が移動していることが検出された場合に、プライマリ圧の増加制御を即座に終了させるものとしたので、不必要にプライマリ圧を増圧させることを防止することができる。
また坂道移動方向判定によって、車両がレンジ方向とは逆の移動を行っていると判定された場合には、所定条件成立後にプライマリ圧の増圧制御を終了する。

次に、坂道検出部６５において行われる坂道判定および坂道移動方向判定の詳細について説明する。
図３に、坂道判定処理の流れを示し、図４に、セカンダリプーリ回転センサ２７より出力されたパルス信号の変化率とプライマリ圧の増圧制御の開始および終了タイミングを示す。
ステップ１００において、車両が停止中であるかどうかを判断する。
具体的には、ブレーキスイッチ２８からの信号にもとづいてブレーキが踏まれており（ブレーキスイッチＯＮ）、かつ、セカンダリプーリ回転センサ２７からのパルス信号より車速が０である場合に、車両が停止していると判断する。
車両が停止していると判断された場合にはステップ１０１へ進み、そうでない場合は本処理を繰り返す。

次にステップ１０１において、インヒビタースイッチ２３から入力されたレンジ信号が、ＤレンジまたはＲレンジであるかどうかを判断する。
ＤレンジまたはＲレンジである場合には、ステップ１０２へ進み、他のレンジである場合には本処理を続ける。
ステップ１０２において、ブレーキスイッチ２８からの信号より、ブレーキが解除されたかどうかを判断する。
ブレーキが解除（ブレーキスイッチＯＦＦ）された場合にはステップ１０３へ進み、ブレーキが踏まれている（ブレーキスイッチＯＮ）場合には本処理を続ける。

ステップ１０３において、ブレーキが解除となった時（図４における時刻ｔ１）からの経過時間を判定時間Δｔ１として計測する。
ステップ１０４において、セカンダリプーリ回転センサ２７より出力されたパルス信号にもとづいて車速が検出できたかどうかを判断する。
なお車速の算出方法としては、セカンダリプーリ回転センサ２７より出力されたパルス信号数を所定時間計数することにより１パルスあたりの平均周期を算出し、該算出した平均周期にフィルタリング処理などを加えることによって車速を算出するなど、既知の方法を用いることができる。
車速が検出できた場合（図４における時刻ｔ２）には判定時間Δｔ１の計測を終了してステップ１０５へ進み、検出できなかった場合にはステップ１０３へ戻り、判定時間Δｔ１の計測を車速が検出されるまで続ける。

ステップ１０５において、所定条件下においてあらかじめ推定された車両の重量にもとづいて判定時間Δｔ１の補正を行い、補正後判定時間Ｐ（ｔ）を算出する。
ここで、車両の自重によって坂道の下り方向に車両が引っ張られて車両が移動する場合、車両重量が重い場合には、車両重量が軽い場合と比較してフリクションの影響が小さくなる。
したがって車重が重い場合には軽い場合と比較して早く車速が検出されるので、判定時間Δｔ１に車重補正係数Ｋ（ｍｓｅｃ）を加えることによって車重の違いによる車速が検出されるまでの時間の差を補正する。

なお車重補正係数Ｋは、図５に示すように車両の推定車重（詳しくは後述する）が大きくなるにしたがって正の方向に大きな値となり、推定車重が小さくなるにしたがって負の方向に大きな値となる。また、推定車重が基準車重である場合には車重補正係数Ｋは０となる。

ここで図６を用いて、推定車重の算出手順について説明する。
この推定車重の算出処理は坂道検出部６５内の推定車重算出部６６によって算出され、車両が平坦路を走行している状態、車両が定常走行を行っている状態、ロックアップクラッチが締結された状態の３つの条件が成立したときに算出処理が開始される。
車両が平坦路を走行しているかどうかや、車両が定常走行を行っているかどうかは、ＥＣＵ２２より出力されたエンジンの運転状態等より把握することができ、ロックアップクラッチが締結しているかどうかは、ＣＶＴコントロールユニット２０がトルクコンバータ３に対してロックアップクラッチの締結指示を出力しているかどうかによって把握することができる。

推定車重算出部６６は、上記条件が成立すると、ＥＣＵ２２から取得した入力トルク情報のうちエンジンの実トルク情報と、プライマリプーリ回転センサ２６およびセカンダリプーリ回転センサ２７より出力されたパルス信号にもとづいて算出した変速比とより、車両の推定駆動力を演算する。
また推定車重算出部６６は、セカンダリプーリ回転センサ２７より出力されたパルス信号より算出される車両の速度と、図６に示す走行抵抗マップとを用いて規定走行抵抗を算出する。
この規定走行抵抗は、車両が規定重量である場合における車速と走行抵抗との関係を表すものであり、該関係を表した走行抵抗マップはあらかじめ作成されて推定車重算出部６６に格納されている。
車両が規定車重である場合には、推定駆動力と規定走行抵抗とが同じとなり、車両が規定車重よりも軽い場合には推定駆動力が、規定走行抵抗よりも大きくなる。

次に推定車重算出部６６は、推定駆動力を規定走行抵抗によって除算し、該算出結果に１００を乗じることによって増減率を算出する。
算出された増減率に車両の規定重量を乗じることによって、推定車重を算出する。

図３に戻りステップ１０６において、ステップ１０５で算出された補正後判定時間Ｐ（ｔ）と坂道判定基準値Ｙ（ｔ）との比較を行い、補正後判定時間Ｐ（ｔ）が坂道判定基準値Ｙ（ｔ）以下の場合にはステップ１０７へ進み、補正後判定時間Ｐ（ｔ）が坂道判定基準値Ｙ（ｔ）以下でない場合にはステップ１０８へ進む。
ここで、車両が平坦路上で停車した状態からブレーキをＯＦＦした場合には、アクセルを踏み込まなくとも変速機のクリープ現象によって低速度で車両が移動し、ブレーキをＯＦＦしてから所定時間経過後に車速が検出される。
したがって坂道判定基準値Ｙ（ｔ）は、クリープ現象によって車速が検出されるまでの時間に所定の余裕値を増減した値が設定され、この坂道判定基準値Ｙ（ｔ）よりも短い時間で車速が検出された場合には、車両は坂道の傾斜によって移動した、すなわち車両は坂道にいるものと判断することができる。

また、坂道判定基準値Ｙ（ｔ）は、図７に示すように変速比がＨｉｇｈ側になるにしたがって小さな値となり、変速比がＬｏｗ側になるにしたがって大きな値となる。
ここで、変速比がＨｉｇｈの状態で車両が停止した場合、変速比がＨｉｇｈとなった分、変速比がＬｏｗの場合と比較して車両の駆動力（たとえばアイドル時のクリープ力）は小さくなってしまう。したがって、車両が坂道で後退した場合には、変速比がＨｉｇｈの状態で停車していた場合の方が変速比がＬｏｗの状態で停車していた場合と比較して、車速パルスが最初に検出されるまでの時間が短くなる。
また、変速比がＬｏｗ側に対してＨｉｇｈ側ではプライマリ圧の供給量は多いため、ベルト滑りに対しては有利となる。
したがって、変速比がＨｉｇｈ側では坂道判定基準値を小さな値に設定する。

ステップ１０７において、車両のいる位置は坂道であると判定し、判定結果をプーリ圧制御部６４へ出力して処理を終了する。
このように、ブレーキがＯＦＦとなった後、車速が検出された時点で車両がいる位置が坂道であるかどうかを即座に判定することができる。
プーリ圧制御部６４はこの判定結果を受けて、図４の時刻ｔ２以降においてプライマリ圧を増圧させることにより、アクセルが踏み込まれた場合でもベルト滑りを防止することができる。
一方、ステップ１０８において、車両のいる位置は平坦路であると判定し、処理を終了する。

次に坂道検出部６５が行う坂道移動方向判定および該判定結果にもとづく処理の詳細について説明する。
なお、図４の時刻ｔ２において坂道判定により車両が坂道にいるものと判定され、時刻ｔ２以降後述の時刻ｔ３まで、車両は坂道の傾斜によって移動して、パルス信号変化率が増大している（車両の速度が増加している）ものとする。
図８に、坂道移動方向判定および判定結果にもとづく処理の流れを示す。
ステップ２００において坂道検出部６５は、坂道判定によって車両が坂道にいるものと判定され、プライマリ圧の増圧制御が行われているかどうかを判断する。
増圧制御中である場合にはステップ２０１へ進み、そうでない場合には本処理を繰り返す。
ステップ２０１において、インヒビタースイッチ２３から入力されたレンジ信号が、ＤレンジまたはＲレンジであるかどうかを判断する。
ＤレンジまたはＲレンジである場合には、ステップ２０２へ進み、他のレンジである場合には本処理を続ける。

ステップ２０２において、スロットル開度センサ２４の検出結果よりアクセルが踏み込まれたかどうかを判定する。
アクセルが踏み込まれた（アクセルＯＮ）場合にはステップ２０３へ進み、踏み込まれていない場合には本処理を続ける。
ステップ２０３において、セカンダリプーリ回転センサ２７より出力されたパルス信号にもとづいて、アクセルが踏み込まれたとき（図４における時刻ｔ３）の車速Ｘ１（ｔ）を算出する。

次にステップ２０４においてカウントダウンタイマＴを始動させる。
カウントダウンタイマＴは、Δｔ２（たとえば１秒）が設定される。
ステップ２０５においてカウントダウンタイマＴが０となったかどうかが判定され、カウントダウンタイマＴが０となった場合にステップ２０６へ進み、０でない場合には、０となるまでステップ２０５の判断処理を繰り返す。

ステップ２０６において、カウントダウンタイマＴが０となったとき（図４における時刻ｔ４）の車速Ｘ２（ｔ）を算出する。
ステップ２０７において、ステップ２０３で算出した車速Ｘ１（ｔ）から、ステップ２０６で算出した車速Ｘ２（ｔ）への車速変化率ΔＸを算出する。

ステップ２０８において、車速変化率ΔＸと坂道方向判定閾値Ｚとを比較し、車速変化率ΔＸが坂道方向判定閾値Ｚ以上であるかどうかを判断する。
この判断によって、アクセルが踏み込まれるまでの移動方向と、アクセルが踏み込まれた後の進行方向とが同一であるかどうかを判別することができる。

ここで、たとえば車両が坂道を登り方向を向いて停車後、Ｄレンジの状態でブレーキをＯＦＦしたときに車両が坂道の下り方向に後退した場合、アクセルを踏み込むと、車両の進行方向が後ろ方向から前方向に変わる。
この場合には、坂道の傾斜によって車両が移動することによって図４の時刻ｔ２以降増加方向に変化していたパルス信号変化率は、アクセルが踏み込まれた時刻ｔ３から０方向に一旦向かい、その後再度増加方向に変化する。

一方、たとえば車両が坂道を下り方向を向いて停車後、Ｄレンジの状態でブレーキをＯＦＦしたときに車両が坂道の下り方向に前進した後、アクセルを踏み込むと、車両の進行方向が同一のまま車両が加速を始める。
またこのことは、平坦路に停車していた車両が、クリープ現象等によってレンジ方向に進行し、その後アクセルが踏み込まれた場合にも発生する。
これらの場合には図４の時刻ｔ３以降パルス信号の変化率は時刻ｔ２から時刻ｔ３までのパルス信号の変化率よりも大きな傾きで増大する。

したがって、アクセルが踏み込まれた時刻ｔ３以降のパルス信号の変化率の傾きの正負を見ることによって、アクセルが踏み込まれるまでの移動方向と、アクセルが踏み込まれた後の進行方向とが同一であるかどうかを判断することができる。
また坂道方向判定閾値Ｚは、アクセルが踏み込まれるまでの移動方向と、アクセルが踏み込まれた後の進行方向とが同一であるかどうかを判断するための閾値となる０に所定の余裕を持たせた値が設定される。（なお図４では、坂道方向判定閾値Ｚは０として示してある）

よって図８のステップ２０８の判断において、車速変化率ΔＸが坂道方向判定閾値Ｚ以上である場合（図４の時刻ｔ３以降において車速を実線で示す場合）には、アクセルが踏み込まれるまでの移動方向とアクセルが踏み込まれた後の進行方向とが同一であるものとして判断結果をプーリ圧制御部６４へ出力し、ステップ２１０へ進む。
一方ステップ２０８の判断において、車速変化率ΔＸが坂道方向判定閾値Ｚ未満である場合（図４の時刻ｔ３以降において車速を破線で示す場合）には、アクセルが踏み込まれるまでの移動方向とアクセルが踏み込まれた後の進行方向とが異なるものとして判断結果をプーリ圧制御部６４へ出力し、ステップ２０９へ進む。

ステップ２０９においてプーリ圧制御部６４は、アクセルが踏み込まれて車両の速度が増加し、車速が解除基準値以上となったかどうかを判断する。
車速が解除基準値以上となるまで本処理を続け、車速が解除基準値以上となった場合にステップ２１０へ進む。
なおここでは、時刻ｔ３以降減少を続けていたパルス信号の変化率（車速）は、時刻ｔ５において０となり、時刻ｔ５以降は増加方向に変化する。
時刻ｔ５以降、パルス信号の変化率より求まる車速が解除基準値以上となったときに、ステップ２１０へ進む。
ステップ２１０においてプーリ圧制御部６４はプライマリ圧の増圧制御を終了する。

これにより、坂道の傾斜によってブレーキＯＦＦ時にレンジ方向と異なる方向に車両が移動してプライマリ圧の低下が発生する状況であっても、ベルト滑りを防止するために図４の時刻ｔ２においてプライマリ圧が増圧され、その後、時刻ｔ３以降破線で示すように車速が解除基準値以上となってベルト滑りの恐れがなくなった場合にプライマリ圧の増圧制御が終了する

一方、ステップ２０８において車速変化率ΔＸが坂道方向判定閾値Ｚよりも大きいと判断された場合には、該判断の後ステップ２１０においてプーリ圧制御部６４は即座に増圧制御を終了させる。
これにより、アクセルが踏み込まれるまでの移動方向と、アクセルが踏み込まれた後の進行方向とが同一である場合、すなわちプライマリ圧の低下の恐れがない場合（図４の時刻ｔ３以降、車速を実線で示す場合）には、車両の移動方向が判定される（図４における時刻ｔ４）と即座にプライマリ圧の増圧処理が終了することとなる。

なお本実施例において、セカンダリプーリ回転センサ２７が本発明における回転パルス検出手段を構成し、ステップ１０４が車速検出手段を構成する。またステップ１０２が本発明におけるブレーキ検出手段を構成し、ステップ１０３が本発明における判定時間計測手段を構成する。ステップ１０６、１０７、１０８が本発明における坂道判定手段を構成し、プーリ圧制御部６４が本発明におけるプライマリ圧制御手段を構成する。ステップ２０２が本発明におけるアクセル検出手段を構成し、ステップ２０７が本発明における車速変化率算出手段を構成する。またステップ２０８が本発明における坂道移動方向判定手段を構成し、ステップ１０５が本発明における判定時間補正手段を構成する。推定車重算出部６６が本発明における車重検出手段を構成する。

本実施例は以上のように構成され、ブレーキがＯＦＦとなった後、最初に車速が検出されるまでの時間（判定時間Δｔ１）にもとづいて算出した補正後判定時間Ｐ（ｔ）が、坂道判定基準値Ｙ（ｔ）以下である場合に車両が坂道にいるものと判定することにより、車速が検出された時点で即座に車両がいる位置が坂道であるかどうかを判断することができる。またこの判断において油圧値を参照することがないので、油圧にばらつきがあったとしても、車両のいる位置が坂道であるかどうかを正確に判断することができる。（請求項５に対応する効果）
したがって、車両が坂道にいるために油圧バランスが崩れてプライマリ圧の低下が発生するような場合であっても、即座にプライマリ圧を増圧してベルト滑りを防止することができる。（以上、請求項１に対応する効果）

また、ブレーキＯＦＦ後に最初に車速が検出されるまでの判定時間Δｔ１を、車重にもとづいて補正し補正後判定時間Ｐ（ｔ）を算出することにより、車重によって最初に車速が検出されるまでの時間が変化する場合であっても、車重を考慮してより正確に坂道判定を行うことができる。（請求項３、６に対応する効果）
さらに車両重量は乗員の人数等によって変動があるため、車両が定常走行を行っているなど所定条件が成立したときに、エンジンの実トルク情報や変速比とより算出した車両の推定駆動力と、車両が規定重量である場合における車速と走行抵抗との関係を表す規定走行抵抗とを用いて車両の重量を推定し、該推定された車両重量を用いて坂道判定を行うことにより、車両の重量に変動があったとしても坂道判定の精度をより一層向上させることができる。（請求項４、７に対応する効果）

またプライマリ圧の増圧制御中において、アクセルが踏み込まれた後の車速変化率ΔＸと坂道方向判定閾値Ｚとの比較を行うことにより、アクセルが踏み込まれる前の移動方向とアクセルが踏み込まれた後の進行方向とが異なるかどうかを判断することができる。すなわちアクセル踏み込み前の移動方向がレンジ方向と異なるかどうかを判断することができ、アクセルが踏み込まれるまでの移動方向とレンジの方向とが異なる場合にはプライマリ圧の低下の恐れがあるものと判断することができ、アクセルが踏み込まれるまでの移動方向とレンジの方向とが同じである場合にはプライマリ圧の低下の恐れがないものと判断することができる。
アクセルが踏み込まれるまでの移動方向とレンジの方向とが同じであり、プライマリ圧の低下の恐れがないものと判定された場合には、即座にプライマリ圧の増圧制御を終了することにより、油量収支や燃費を向上させることができる。（以上、請求項２に対応する効果）

ここで本実施例では、ブレーキのＯＦＦ後、坂道の傾斜によって車両がレンジ方向と同じ方向に移動していた場合であっても、坂道判定後（図４の時刻ｔ２）から坂道移動方向判定がされるまで（図４の時刻ｔ４）の間はプライマリ圧の増圧制御が行われるととなる。
この場合にはプライマリ圧が増加するため変速比がＬＯＷ側となるように制御されることとなるが、もともと車両の発進時には変速比が最ＬＯＷとなっていることが好ましいため、アクセルが踏み込まれて坂道移動方向判定がされるまでの間にプライマリ圧の増圧制御によってプーリ比がＬＯＷ側に制御されることは、特段問題とならない。このことよりもプライマリ圧の低下の恐れがある場合（車両が坂道にいる場合）をすばやく検出しプライマリ圧の増圧制御を行ってベルト滑りを防止することにより、自動変速機の信頼性をより向上させることができる。

本発明を適用したベルト式無段変速機の概略構成を示す図である。 油圧コントロールユニットおよびＣＶＴコントロールユニットの概略構成を示す図である。 坂道判定処理の流れを示す図である。 車速変化とプライマリ圧増圧制御の開始、終了タイミングを示す図である。 車重補正係数Ｋと推定車重との関係を示す図である。 推定車重の算出手順を示す図である。 坂道判定基準値と変速比との関係を示す図である。 坂道移動方向判定結果にもとづく処理の流れを示す図である。

符号の説明

１ エンジン
２ ベルトＣＶＴ（ベルト式無段変速機）
３ トルクコンバータ
４ 前後進切り替え機構
５ 変速機構部
６ ディファレンシャル
１０ プライマリプーリ
１０ａ 可動円錐板
１０ｂ 固定円錐板
１０ｃ プライマリプーリシリンダ室
１１ セカンダリプーリ
１１ａ 可動円錐板
１１ｂ 固定円錐板
１１ｃ セカンダリプーリシリンダ室
１２ Ｖベルト
１３ 出力軸
１４ アイドラギア
１５ エンジン回転数センサ
２０ ＣＶＴコントロールユニット
２２ エンジンコントロールユニット
２３ インヒビタースイッチ
２４ スロットル開度センサ
２５ 温度センサ
２６ プライマリプーリ回転センサ
２７ セカンダリプーリ回転センサ
２８ ブレーキスイッチ
３０ 変速制御弁
３２ プライマリ圧油圧センサ
３３ セカンダリ圧油圧センサ
３４、３６ ソレノイド
３５ 調圧弁
３７ 減圧弁
３８ 油圧ポンプ
６０ 油圧コントロールユニット
６２ 変速制御部
６４ プーリ圧制御部
６５ 坂道検出部
６６ 推定車重算出部

Claims (7)

1. エンジン側に連結されたプライマリプーリと、出力軸側に連結されたセカンダリプーリとからなるプーリ間にベルトを掛け渡し、前記プライマリプーリに作用するプライマリ圧と前記セカンダリプーリに作用するセカンダリ圧とを、それぞれプライマリ圧制御手段とセカンダリ圧制御手段とによって増減させることによって前記プーリ間の回転比を変化させるとともに、車両が停止状態から移動したときに車両の位置が坂道であるかどうかを判定する坂道判定手段を備え、該坂道判定手段によって車両の位置が坂道であると判定された場合に、前記プライマリ圧制御手段は前記プライマリ圧を増圧させる車両用ベルト式無段変速機において、
   前記プーリまたは前記プーリにつながる回転要素のうちいずれかの回転をパルス信号として検出する回転パルス検出手段と、
   該回転パルス検出手段によって検出されたパルス信号にもとづいて車両の速度を検出する車速検出手段と、
   ブレーキのＯＮ、ＯＦＦを検出するブレーキ検出手段と、
   該ブレーキ検出手段によってブレーキのＯＦＦが検出されてから前記車速検出手段によって車速が検出されるまでの時間を判定時間として計測する判定時間計測手段とを備え、
   前記坂道判定手段は、
   あらかじめ設定された坂道判定基準値と、前記判定時間とを比較して車両の位置が坂道であるかどうかを判定し、
   前記プライマリ圧制御手段は、
   前記坂道判定手段によって車両の位置が坂道であると判定された場合に、前記プライマリ圧を増圧させることを特徴とする車両用ベルト式無段変速機。
2. エンジン側に連結されたプライマリプーリと、出力軸側に連結されたセカンダリプーリとからなるプーリ間にベルトを掛け渡し、前記プライマリプーリに作用するプライマリ圧と前記セカンダリプーリに作用するセカンダリ圧とを、それぞれプライマリ圧制御手段とセカンダリ圧制御手段とによって増減させることによって前記プーリ間の回転比を変化させるとともに、車両が停止状態から移動したときに車両の位置が坂道であるかどうかを判定する坂道判定手段を備え、該坂道判定手段によって車両の位置が坂道であると判定された場合に、前記プライマリ圧制御手段は前記プライマリ圧を増圧させる車両用ベルト式無段変速機において、
   前記プーリまたは前記プーリにつながる回転要素のうちいずれかの回転をパルス信号として検出する回転パルス検出手段と、
   該回転パルス検出手段によって検出されたパルス信号にもとづいて車両の速度を検出する車速検出手段と、
   ブレーキのＯＮ、ＯＦＦを検出するブレーキ検出手段と、
   該ブレーキ検出手段によってブレーキのＯＦＦが検出されてから前記車速検出手段によって車速が検出されるまでの時間を判定時間として計測する判定時間計測手段と、
   アクセルのＯＮ、ＯＦＦを検出するアクセル検出手段と、
   該アクセル検出手段によってアクセルのＯＮが検出されてからの車速の変化率を算出する車速変化率算出手段と、
   該車速変化率算出手段によって算出された車速変化率にもとづいて、アクセルＯＮが検出される前の車両の移動方向と、アクセルＯＮが検出された後の車両の進行方向とが同一であるかどうかを判断する坂道移動方向判定手段とを備え、
   前記坂道判定手段は、
   あらかじめ設定された坂道判定基準値と、前記判定時間とを比較して車両の位置が坂道であるかどうかを判定し、
   前記プライマリ圧制御手段は、
   前記プライマリ圧の増圧制御を開始した後に、前記坂道移動方向判定手段によって、前記アクセルＯＮが検出される前の車両の移動方向と、アクセルＯＮが検出された後の車両の進行方向とが同一であると判断された場合に即座に前記プライマリ圧の増圧を終了することを特徴とする車両用ベルト式無段変速機。
3. 車両の重量を検出する車重検出手段と、
   前記車重検出手段によって検出された車両の重量に応じて、前記判定時間計測手段によって計測された判定時間の補正を行う判定時間補正手段を備え、
   前記坂道判定手段は、前記補正後の判定時間と、前記坂道判定基準値とを比較して車両の位置が坂道であるかどうかを判定することを特徴とする請求項１または２に記載の車両用ベルト式無段変速機。
4. 前記車重検出手段は、エンジントルク、変速比および車速にもとづいて車両の重量を推定することを特徴とする請求項３に記載の車両用ベルト式無段変速機。
5. 車両の移動と連動して回転する回転要素の回転をパルス信号として検出する回転パルス検出手段と、
   前記回転パルス検出手段によって検出されたパルス信号にもとづいて車両の速度を検出する車速検出手段と、
   ブレーキのＯＮ、ＯＦＦを検出するブレーキ検出手段と、
   該ブレーキ検出手段によってブレーキのＯＦＦが検出されてから前記車速検出手段によって車速が検出されるまでの時間を判定時間として計測する判定時間計測手段と、
   あらかじめ設定された坂道判定基準値と、前記判定時間とを比較して、車両の位置が坂道であるかどうかを判定する坂道判定手段とを備えることを特徴とする車両用坂道判定装置。
6. 車両の重量を検出する車重検出手段と、
   前記車重検出手段によって検出された車両の重量に応じて、前記判定時間計測手段によって計測された判定時間の補正を行う判定時間補正手段を備え、
   前記坂道判定手段は、前記補正後の判定時間と、前記坂道判定基準値とを比較して車両の位置が坂道であるかどうかを判定することを特徴とする請求項５に記載の車両用坂道判定装置。
7. 前記車重検出手段は、エンジントルク、変速比および車速にもとづいて車両の重量を推定することを特徴とする請求項６に記載の車両用坂道判定装置。

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