JP5310047B2

JP5310047B2 - Ｖベルト式無段変速機のベルトスリップ状態判定装置

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Publication number: JP5310047B2
Application number: JP2009026814A
Authority: JP
Inventors: 剛山中; 繁石井
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2009-02-07
Filing date: 2009-02-07
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2029-02-07
Also published as: JP2010180995A

Description

本発明は、Ｖベルト式無段変速機のＶベルトがプーリに対して如何なるスリップ状態であるのかを判定するＶベルト式無段変速機のベルトスリップ状態判定装置に関するものである。

Ｖベルト式無段変速機は、入力側のプライマリプーリおよび出力側のセカンダリプーリ間にＶベルトを掛け渡して構成する。
そして、プライマリプーリおよびセカンダリプーリをそれぞれ、プーリＶ溝を形成する一方の固定フランジに対し他方の可動フランジが個々のプーリ圧により軸線方向へストローク可能となす。

また、これらプーリ圧のうち一方のプーリ圧を制御して、プライマリプーリによるＶベルト挟圧力およびセカンダリプーリによるＶベルト挟圧力を決定し、
プライマリプーリによるＶベルト挟圧力とセカンダリプーリによるＶベルト挟圧力との相関関係によってＶベルト式無段変速機の変速比が決まる。

ところでＶベルト式無段変速機は、プライマリプーリおよびセカンダリプーリに対するＶベルトのスリップ状態が適切なものとなるよう、プライマリプーリ圧によるＶベルト挟圧力およびセカンダリプーリ圧によるＶベルト挟圧力を決定する必要がある。

ちなみに、プライマリプーリ圧によるＶベルト挟圧力およびセカンダリプーリ圧によるＶベルト挟圧力が小さ過ぎてＶベルトがスリップ過多である場合、伝動効率が低下するだけでなく、Ｖベルトの耐久性が悪化し、
逆にプライマリプーリ圧によるＶベルト挟圧力およびセカンダリプーリ圧によるＶベルト挟圧力が大き過ぎてＶベルトがスリップ不足である場合も、Ｖベルトの耐久性が悪化するだけでなく、Ｖベルト挟圧力の過大分だけ動力損失が大きくなって燃費の悪化を招くという問題を生ずる。

従って、プライマリプーリおよびセカンダリプーリに対するＶベルトのスリップ状態が適切なものとなるよう、プライマリプーリ圧によるＶベルト挟圧力およびセカンダリプーリ圧によるＶベルト挟圧力を制御する必要があり、
そのためプライマリプーリおよびセカンダリプーリに対するＶベルトのスリップ状態を判定する必要がある。

例えばかかる要求に鑑み、Ｖベルトのスリップ状態を判定する技術としては従来、特許文献1に記載のごときものが知られている。
これに記載のベルトスリップ率判定技術は、Ｖベルトがプーリに対して進行方向にスリップしていることを前提とし、プライマリプーリおよびセカンダリプーリ間におけるプーリ回転比と、プライマリプーリおよびセカンダリプーリに対する巻き付け半径比との比較から、Ｖベルトが進行方向にスリップしているか否かを判定するものである。

特開平０４−０６４７６０号公報

しかし、Ｖベルトのスリップ状態を上記のごとく、プライマリプーリおよび/またはセカンダリプーリに対するＶベルトの巻き付き半径から判定する場合は、以下に説明するような問題がある。

つまり、Ｖベルト挟圧力を発生させるためのプーリ圧は、プーリの固定フランジおよび可動フランジをＶベルト挟圧反力によって軸線方向に変形させる傾向となる。
かかる固定フランジおよび可動フランジの変形は、Ｖベルトが同じ巻き掛け位置を保っていても、Ｖベルトと固定フランジおよび可動フランジとの理論上の接触係合点を径方向に位置ずれさせてしまい、プーリに対するＶベルトの巻き付き半径を変化させる。
この傾向は、アクセルペダルの踏み込みに呼応してＶベルト式無段変速機がロー側変速比に向けダウンシフトするとき、Ｖベルト挟圧力が大きくなって上記固定フランジおよび可動フランジの変形が大きくなることから、特に顕著になる。

かようにＶベルトの巻き付き半径が変化するにもかかわらず、この変化を考慮することなくＶベルトのスリップ状態を前記のごとくに判定する従来の装置では、Ｖベルトのスリップ状態判定精度が悪く、
プライマリプーリおよびセカンダリプーリに対するＶベルトのスリップ状態が適切なものとなるよう、プライマリプーリによるＶベルト挟圧力およびセカンダリプーリによるＶベルト挟圧力を制御するという要求を満足させることができない。

本発明は、プーリによるＶベルト挟圧力に応じたＶベルト巻き付き半径の変化を考慮してＶベルトのスリップ状態を正確に判定し得るようになすことにより、上記の問題を解消可能にしたＶベルト式無段変速機のベルトスリップ状態判定装置を提案することを目的とする。

この目的のため、本発明によるＶベルト式無段変速機のベルトスリップ状態判定装置は、請求項１に記載のごとくに構成する。
先ず、本発明のベルトスリップ状態判定装置を用いるＶベルト式無段変速機について説明するに、これは、
入力側のプライマリプーリおよび出力側のセカンダリプーリ間にＶベルトを掛け渡して具え、これらプライマリプーリおよびセカンダリプーリがそれぞれ、プーリＶ溝を形成する一方の固定フランジに対し他方の可動フランジを個々のプーリ圧により軸線方向へストローク可能で、セカンダリプーリのプーリ圧を制御してプライマリプーリによるＶベルト挟圧力およびセカンダリプーリによるＶベルト挟圧力を決定するよう構成し、プライマリプーリによるＶベルト挟圧力とセカンダリプーリによるＶベルト挟圧力との相関関係によって変速比が決まるものである。

本発明の前提となるベルトスリップ状態判定装置は、かかるＶベルト式無段変速機に用いて、
プライマリプーリおよびセカンダリプーリに対するＶベルトのスリップ状態を、少なくとも該プライマリプーリまたはセカンダリプーリに対するＶベルトの巻き付き半径から判定するものである。

そして本発明のベルトスリップ判定装置は特に、上記型式のベルトスリップ判定装置に対し、以下のような第1のＶベルト巻き付き半径補正手段を設ける。
当該第1のＶベルト巻き付き半径補正手段は、上記スリップ状態の判定に際して用いる、プライマリプーリまたはセカンダリプーリに対するＶベルトの巻き付き半径を、前記セカンダリプーリのプーリ圧に応じて補正するものである。
なお当該第1のＶベルト巻き付き半径補正手段は、Ｖベルト式無段変速機の変速比が減速比であるとき前記Ｖベルトの巻き付き半径を増大方向へ補正し、Ｖベルト式無段変速機の変速比が増速比であるとき前記Ｖベルトの巻き付き半径を減少方向へ補正するよう構成する。

かかる本発明のベルトスリップ状態判定装置によれば、Ｖベルトのスリップ状態を判定するに際して用いる、プライマリプーリまたはセカンダリプーリに対するＶベルトの巻き付き半径をセカンダリプーリのプーリ圧に応じて補正し、この際、Ｖベルト式無段変速機の変速比が減速比であるときＶベルトの巻き付き半径を増大方向へ補正し、Ｖベルト式無段変速機の変速比が増速比であるときＶベルトの巻き付き半径を減少方向へ補正するため、
これらＶベルト挟圧力に応じＶベルトの巻き付き半径が変化しても、この変化を考慮すて補正したＶベルトの巻き付き半径をもとにＶベルトのスリップ状態を正確に判定することができる。

よって、Ｖベルトのスリップ状態判定精度が高く、例えばＶベルトのスリップ状態が適切なものとなるよう、プライマリプーリによるＶベルト挟圧力およびセカンダリプーリによるＶベルト挟圧力を制御するに際して、この要求された制御を確実に実現することができる。

本発明のベルトスリップ状態判定装置を適用可能なＶベルト式無段変速機を、その変速制御システムと共に例示する概略線図である。図１におけるＶベルト式無段変速機のＶベルト巻き掛け伝動部を示す詳細正面図である。図１におけるＶベルト式無段変速機のプーリと、Ｖベルトエレメントとの係合接触状態を示す斜視図である。図１における変速制御システムの詳細を示すブロック線図である。図1,4における変速機コントローラのベルトスリップ率演算部を示すブロック線図である。Ｖベルト挟圧反力によるプーリフランジの変形に応じて、プーリフランジに対するＶベルトエレメントの接触係合位置が変化する状況を示し、 (a)は、Ｖベルト挟圧力が小さい場合の、プーリフランジに対するＶベルトエレメントの接触係合位置を示す説明図、 (b)は、Ｖベルト挟圧力が大きい場合の、プーリフランジに対するＶベルトエレメントの接触係合位置を示す説明図である。図5における第１のＶベルト巻き付き半径比補正係数演算部が第１のＶベルト巻き付き半径比補正係数を求めるときに用いる、第１のＶベルト巻き付き半径比補正係数の変化特性を示す特性線図である変速機入力トルクに応じて、プライマリプーリおよびセカンダリプーリに対するＶベルトの巻き付き半径が変化する状況を示し、 (a)は、変速機入力トルクが小さい場合の、プライマリプーリおよびセカンダリプーリに対するＶベルトの巻き付き状態を示す説明図、 (b)は、変速機入力トルクが大きい場合の、プライマリプーリおよびセカンダリプーリに対するＶベルトの巻き付き状態を示す説明図である。図5における第２のＶベルト巻き付き半径比補正係数演算部が第２のＶベルト巻き付き半径比補正係数を求めるときに用いる、第２のＶベルト巻き付き半径比補正係数の変化特性を示す特性線図である図５に示したベルトスリップ状態判定処理による動作を、プライマリプーリ圧およびセカンダリプーリ圧が上昇した場合について示すタイムチャートである。図５に示したベルトスリップ状態判定処理による動作を、変速機入力トルクが増大する場合について示すタイムチャートである。

以下、本発明の実施の形態を、図示の実施例に基づき詳細に説明する。
＜構成＞
図１は、本発明のベルトスリップ状態判定装置を適用可能なＶベルト式無段変速機１を例示し、その概略を示すものである。
このＶベルト式無段変速機１はプライマリプーリ２およびセカンダリプーリ３を、両者のプーリＶ溝が軸直角面内に整列するよう配して具え、これらプーリ２，３のＶ溝に無終端Ｖベルト４を掛け渡す。
プライマリプーリ２に同軸にエンジン５を配置し、このエンジン５およびプライマリプーリ２間にエンジン５の側から順次ロックアップトルクコンバータ６および前後進切り換え機構７を設ける。

前後進切り換え機構７は、ダブルピニオン遊星歯車組７ａを主たる構成要素とし、そのサンギヤをトルクコンバータ６を介してエンジン５に結合し、キャリアをプライマリプーリ２に結合する。
前後進切り換え機構７は更に、ダブルピニオン遊星歯車組７ａのサンギヤおよびキャリア間を直結する前進クラッチ７ｂ、およびリングギヤを固定する後進ブレーキ７ｃをそれぞれ具える。
かくて前後進切り換え機構７は、前進クラッチ７ｂの締結時にエンジン５からトルクコンバータ６を経由した入力回転をそのままプライマリプーリ２に伝達し、後進ブレーキ７ｃの締結時にエンジン５からトルクコンバータ６を経由した入力回転を逆転減速下にプライマリプーリ２へ伝達することができる。

プライマリプーリ２への回転はＶベルト４を介してセカンダリプーリ３に伝達され、セカンダリプーリ３の回転はその後、出力軸８、歯車組９およびディファレンシャルギヤ装置１０を経て図示せざる左右駆動車輪に至り、車両の走行に供される。
上記の動力伝達中にプライマリプーリ２およびセカンダリプーリ３間における回転伝動比（変速比）を変更可能にするために、プライマリプーリ２およびセカンダリプーリ３のＶ溝を形成する対向フランジのうち一方を固定フランジ２ａ，３ａとし、他方のフランジ２ｂ，３ｂを軸線方向へ変位可能な可動フランジとする。

これら可動フランジ２ｂ，３ｂはそれぞれ、詳しくは後述のごとくに制御されるライン圧を元圧とするプライマリプーリ圧Ppriおよびセカンダリプーリ圧Psecをプライマリプーリ室２ｃおよびセカンダリプーリ室３ｃに供給することにより固定フランジ２ａ，３ａに向け附勢する。
これによりＶベルト４を対向フランジ２ａ，２ｂ間および３ａ，３ｂ間に挟圧してプライマリプーリ２およびセカンダリプーリ３間での前記動力伝達を可能にする。

この動力伝達を司るＶベルト４は図２に示すごとく、図３に明示したＶ型エレメント４ａを多数個、図示せざる無終端バンドで繋ぎ止めてベルト状に構成し、Ｖ型エレメント４ａが図３に示すごとく対向フランジ２ａ，２ｂ間および３ａ，３ｂ間に挟圧され、プライマリプーリ２およびセカンダリプーリ３間での動力伝達を行う。
この動力伝達に際しては、プライマリプーリ２およびセカンダリプーリ３の回転方向が図２に矢印で示す方向である場合、プライマリプーリ２からセカンダリプーリ３へ向かっている圧縮側のＶ型エレメント４ａが、図２に黒塗り矢印で示す方向へ順次押し付け合い、セカンダリプーリ３からプライマリプーリ２へ向かっている伸張側のＶ型エレメント４ａを繋ぎ止めている無終端バンドが、当該伸張側のＶ型エレメント４ａを図２に白抜き矢印で示す方向へ進めてプライマリプーリ２に巻き込ませることで、プライマリプーリ２の回転をセカンダリプーリ３に伝達することができる。

＜変速作用＞
変速に際しては、後述のごとくライン圧を元圧とし、ｓ目標変速比に対応させて発生させたセカンダリプーリ圧Psecと、ライン圧をそのまま使用するプライマリプーリ圧Ppriとの間における差圧により両プーリ２，３のＶ溝幅を変更して、これらプーリ２，３に対するＶベルト４の巻き付き判定を連続的に変化させることで目標変速比を実現することができる。

プライマリプーリ圧Ppriおよびセカンダリプーリ圧Psecの出力は、前進走行レンジの選択時に締結すべき前進クラッチ７ｂおよび後進走行レンジの選択時に締結すべき後進ブレーキ７ｃの締結油圧の出力と共に、変速制御油圧回路１１により制御する。
この変速制御油圧回路１１は変速機コントローラ１２からの信号に応答して当該制御を行うものとする。

このため変速機コントローラ１２には、プライマリプーリ回転数Npriを検出するプライマリプーリ回転センサ１３からの信号と、セカンダリプーリ回転数Nsecを検出するセカンダリプーリ回転センサ１４からの信号と、セカンダリプーリ圧Psecを検出するセカンダリプーリ圧センサ１５からの信号と、プライマリプーリ圧Ppriを検出するプライマリプーリ圧センサ１６からの信号と、アクセルペダル踏み込み量APOを検出するアクセル開度センサ１７からの信号と、インヒビタスイッチ１８からの選択レンジ信号と、エンジン５の制御を司るエンジンコントローラ１９からの変速機入力トルクに関した信号（エンジン回転数や燃料噴時間）と、セカンダリプーリ可動フランジ３ｂのストロークLsecを検出するストロークセンサ２０からの信号とを入力する。

変速制御油圧回路１１および変速機コントローラ１２は図４に示すごときもので、先ず変速制御油圧回路１１について以下に説明する。
この変速制御油圧回路１１は、エンジン駆動されるオイルポンプ２１を具え、これから油路２２への作動油を媒体として、これをプレッシャレギュレータ弁２３により所定のライン圧Ｐ_Ｌに調圧する。
油路２２のライン圧Ｐ_Ｌは、一方でそのままプライマリプーリ圧Ppriとしてプライマリプーリ室２ｃに供給し、他方で変速制御弁２５により調圧された後セカンダリプーリ圧Psecとしてセカンダリプーリ室３ｃに供給される。
なおプレッシャレギュレータ弁２３は、ソレノイド２３ａへの駆動デューティーによりライン圧Ｐ_Ｌを、変速機入力トルクに対応した圧力に制御するものとする。

変速制御弁２５は、中立位置２５ａと、増圧位置２５ｂと、減圧位置２５ｃとを有し、これら弁位置を切り換えるために変速制御弁２５を変速リンク２６の中程に連結し、該変速リンク２６の一端に、変速アクチュエータとしてのステップモータ２７を、また他端にセカンダリプーリの可動フランジ２ｂを連結する。
ステップモータ２７は、基準位置から目標変速比に対応したステップ数Stepだけ進んだ操作位置にされ、かかるステップモータ２７の操作により変速リンク２６が可動フランジ２ｂとの連結部を支点にして揺動することにより、変速制御弁２５を中立位置２５ａから増圧位置２５ｂまたは減圧位置２５ｃとなす。

変速制御弁２５の中立位置２５ａでは、セカンダリプーリ圧Psecが保圧され、変速制御弁２５の増圧位置２５ｂでは、セカンダリプーリ圧Psecがライン圧Ｐ_Ｌを元圧として増圧され、変速制御弁２５の減圧位置２５ｃでは、セカンダリプーリ圧Psecがドレンにより減圧される。
セカンダリプーリ圧Psecの上記増減圧により、これと、プライマリプーリ圧Ppriとの差圧が変化すると、セカンダリプーリ圧Psecの増圧時はＶベルト式無段変速機1がロー側変速比へダウンシフトされ、セカンダリプーリ圧Psecの減圧時はＶベルト式無段変速機1がハイ側変速比へアップシフトされ、これらによりＶベルト式無段変速機1を目標変速比に向けての変速させることができる。

当該変速の進行は、セカンダリプーリ３の可動フランジ３ｃを介して変速リンク２６の対応端にフィードバックされ、変速リンク２６がステップモータ２７との連結部を支点にして、変速制御弁２５を増圧位置２５ｂまたは減圧位置２５ｃから中立位置２５ａに戻す方向へ揺動する。
これにより、目標変速比が達成される時に変速制御弁２５が中立位置２５ａに戻され、セカンダリプーリ圧Psecの保圧によりＶベルト式無段変速機1を目標変速比を保つことができる。

プレッシャレギュレータ弁２３のソレノイド駆動デューティー、およびステップモータ２７への変速指令（ステップ数Step）は、図１に示す前進クラッチ７ｂおよび後進ブレーキ７ｃへ締結油圧を供給するか否かの制御と共に、変速機コントローラ１２により決定する。

プレッシャレギュレータ弁２３のデューティー制御に際して変速機コントローラ１２は、エンジンコントローラ１９（図１参照）からの入力トルク関連情報（エンジン回転数や燃料噴射時間）を基に求めた変速機入力トルクTiから、この変速機入力トルクTiを伝達可能で、且つ、後述のごとくに判定したプライマリプーリ２およびセカンダリプーリ３に対するＶベルト４のスリップ状態が、Ｖベルト４の耐久性および伝動効率の観点から適切なものとなるような必要プライマリプーリ圧Ppri^＊（プライマリプーリ２およびセカンダリプーリ３での必要Ｖベルト挟圧力）を求め、この必要プライマリプーリ圧Ppri^＊にライン圧Ｐ_Ｌが一致するようプレッシャレギュレータ弁２３のソレノイド２３ａの駆動デューティーを決定する。

図１に示す前進クラッチ７ｂおよび後進ブレーキ７ｃへ締結油圧を供給するか否かの制御に際して変速機コントローラ１２は、インヒビタスイッチ１８からの選択レンジ信号に応じて当該制御を以下のごとくに行う。
Ｖベルト式無段変速機１がＰレンジやＮレンジのような非走行レンジにされていれば、前進クラッチ７ｂおよび後進ブレーキ７ｃへ締結油圧を供給せず、これらの解放によりＶベルト式無段変速機１を動力伝達が行われない中立状態にする。

Ｖベルト式無段変速機１がＤレンジのような前進走行レンジにされていれば、前進クラッチ７ｂのみに締結油圧を供給して、その締結によりＶベルト式無段変速機１を前進回転伝動状態となるようにする。
Ｖベルト式無段変速機１がＲレンジのような後進走行レンジにされていれば、後進ブレーキ７ｃのみに締結油圧を供給して、その締結によりＶベルト式無段変速機１を後進回転伝動状態となるようにする。

ステップモータ２７への変速指令（ステップ数Step）を決定するに際して変速機コントローラ１２は、セカンダリプーリ回転数Nsecから求めた車速VSPと、アクセル開度APOとから、予定の変速マップをもとに目標変速比を求め、これに対応するステップ数Stepを変速指令となす。
図4のステップモータ２７は、この変速指令（ステップ数Step）に応動して前記の変速作用により、Ｖベルト式無段変速機1の実変速比を目標変速比に一致させる。

＜ベルトスリップ状態の判定＞
Ｖベルト式無段変速機1の伝動中は前記した通り、プライマリプーリ２およびセカンダリプーリ３に対するＶベルト４のスリップ状態が、Ｖベルト４の耐久性および伝動効率の観点から適切なものとなるよう、ライン圧Ｐ_Ｌの制御を介してプライマリプーリ２およびセカンダリプーリ３のＶベルト挟圧力を制御する必要がある。

そのために図１，４の変速機コントローラ１２は、図５のブロック線図で示す演算処理により、プライマリプーリ２およびセカンダリプーリ３に対するＶベルト４のスリップ状態（ベルトスリップ率SLip）を判定する。

この判定に当たっては、図１のセンサ２０で検出したセカンダリプーリ可動フランジ３ｂのストロークLsecなどから読み取れる、プライマリプーリ２およびセカンダリプーリ３に対するＶベルト４の理論的な巻き付き半径比λboと、プライマリプーリ回転数Npriおよびセカンダリプーリ回転数Nsec間のプーリ回転比λp（＝Npri/ Nsec）とを用い、ベルトスリップ率SLipを
SLip＝１−（λp/λbo）
の演算により求めて、その判定を行うものであることを前提とする。

しかし当該判定に際して用いる理論上のベルト巻き付き半径比λboは、以下に説明する理由から実際のベルト巻き付き半径比と異なり、上記のごとくこの理論上のベルト巻き付き半径比λboをそのまま用いてベルトスリップ率SLipを求めると、ベルトスリップ率SLipが実際置との間に誤差を持つこととなる。
かように実際値からずれたベルトスリップ率SLipが適切なものとなるようＶベルト挟圧力を制御しても、Ｖベルト４の実スリップ状態が適切なものとはならず、Ｖベルト４のスリップ過多による伝動効率の低下やＶベルト４の耐久性の悪化を生じたり、Ｖベルト４のスリップ不足（Ｖベルト挟圧力の過大）による動力損失の増大を生ずる。

理論上のベルト巻き付き半径比λboが実際のベルト巻き付き半径比からずれる原因としては２つの原因があり、第１の原因は、プーリ圧Ppri,Psecの上昇、低下に伴うＶベルト挟圧力の変化に起因したプーリフランジ２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂの変形であり、第２の原因は、変速機入力トルクTiの変化に伴うプーリ２，３に対するＶベルト４の巻き付き半径変化である。

先ず前者の原因を図６に基づき説明するに、同図（ａ）は、プーリ圧Ppri,Psecが低くてＶベルト挟圧力が小さい場合におけるプーリフランジ２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂとＶベルト４（Ｖ型エレメント４ａ）との接触状態を示し、同図（ｂ）は、プーリ圧Ppri,Psecが高くてＶベルト挟圧力が大きい場合におけるプーリフランジ２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂとＶベルト４（Ｖ型エレメント４ａ）との接触状態を示す。

プーリ圧Ppri,Psecが高くてＶベルト挟圧力が大きい場合、プーリフランジ２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂが図６（ｂ）に矢印で示す方向へ変形して、Ｖベルト４（Ｖ型エレメント４ａ）との接触点がＢで示すように径方向内方へ移動する。
プーリ圧Ppri,Psecが低くてＶベルト挟圧力が小さい場合、プーリフランジ２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂは上記の変形を生じないか、生じてもごく僅かであり、Ｖベルト４（Ｖ型エレメント４ａ）との接触点が図６（ａ）にＡで示すように径方向外方位置となる。

つまり、プーリ圧Ppri,Psecの上昇、低下（Ｖベルト挟圧力の変化）に伴ってベルト巻き付き半径がΔＲだけ変化し、理論上のベルト巻き付き半径比λboがその分だけ実際のベルト巻き付き半径比からずれる。

ちなみに、Ｖベルト式無段変速機1がロー側変速比である場合は、プライマリプーリ２側のベルト巻き付き半径がセカンダリプーリ３側のベルト巻き付き半径よりも小さいため、Ｖベルト４は主にプライマリプーリ２側でスリップし、また、プライマリプーリ２からＶベルト４へ動力伝達がなされるため、プライマリプーリ回転速度>Ｖベルト回転速度となる。
Ｖベルト式無段変速機1がハイ側変速比である場合は、逆にセカンダリプーリ３側のベルト巻き付き半径がプライマリプーリ２側のベルト巻き付き半径よりも小さいため、Ｖベルト４は主にセカンダリプーリ３側でスリップし、また、Ｖベルト４からセカンダリプーリ３へ動力伝達がなされるため、セカンダリプーリ回転速度<Ｖベルト回転速度となる。

本実施例においては、上記のずれを無くして理論上のベルト巻き付き半径比λboを実際のベルト巻き付き半径比に一致させるための補正係数Kpを求める第1のＶベルト巻き付き半径比補正係数演算部３１を図５に示すごとくに設ける。
ここで第1のＶベルト巻き付き半径比補正係数演算部３１は、本発明における第1のＶベルト巻き付き半径補正手段に相当する。

この演算部３１は、変速に際し前記の通りセカンダリプーリ圧Psecを制御するシステムであることから、図7に例示する特性マップをもとに、セカンダリプーリ圧Psecおよび理論上のベルト巻き付き半径比λbo（理論上の変速比）から、第1のＶベルト巻き付き半径比補正係数Kpを求める。

第1のＶベルト巻き付き半径比補正係数Kpは図7に示すように、理論上のベルト巻き付き半径比λbo（理論上の変速比）が１以上のロー側では、セカンダリプーリ圧Psecが高くなってベルト巻き付き半径を図６（ｂ）に示すように小さくしてベルト巻き付き半径比を増大方向へずれさせることから、１以上の補正係数とすると共にその値をロー側変速比であるほど、またセカンダリプーリ圧Psecが高いほど大きくし、
理論上のベルト巻き付き半径比λbo（理論上の変速比）が１未満のハイ側では、セカンダリプーリ圧Psecが低くなってベルト巻き付き半径を図６（ａ）に示すように大きくしてベルト巻き付き半径比を低下方向へずれさせることから、１未満の補正係数とすると共にその値をハイ側変速比であるほど、またセカンダリプーリ圧Psecが高いほど小さくする。

次に、理論上のベルト巻き付き半径比λboが実際のベルト巻き付き半径比からずれる第２の原因、つまり変速機入力トルクTiの変化に伴うプーリ２，３に対するＶベルト４の巻き付き半径変化について、図８を参照しつつ説明する。
同図（ａ）は、変速機入力トルクTiが小さくい場合におけるプライマリプーリ２およびセカンダリプーリ３とＶベルト４（Ｖ型エレメント４ａ）との接触状態を示し、同図（ｂ）は、変速機入力トルクTiが大きい場合におけるプライマリプーリ２およびセカンダリプーリ３とＶベルト４（Ｖ型エレメント４ａ）との接触状態を示す。

変速機入力トルクTiが大きくなると、図８（ｂ）に示すように、動力伝達を行うＶベルト４の圧縮側（図の右側）におけるＶ型エレメント４ａが、プライマリプーリ２およびセカンダリプーリ３の径方向外方へはみ出し、プライマリプーリ２およびセカンダリプーリ３に対するＶベルト４の巻き付き半径RpriおよびRsecが大きくなると共に、これら巻き付き半径RpriおよびRsecの増大量が異なり、
変速機入力トルクTiが大きくなるにつれ、プライマリプーリ２およびセカンダリプーリ３に対するＶベルト４の巻き付き半径比が増大方向へずれる。

本実施例においては、このずれを無くして理論上のベルト巻き付き半径比λboを実際のベルト巻き付き半径比に一致させるための補正係数Ktを求める第２のＶベルト巻き付き半径比補正係数演算部３２を図５に示すごとくに設ける。
ここで第1のＶベルト巻き付き半径比補正係数演算部３２は、本発明における第２のＶベルト巻き付き半径補正手段に相当する。

この演算部３２は、図９に例示する特性マップをもとに、変速機入力トルクTiから、第２のＶベルト巻き付き半径比補正係数Ktを求める。
第２のＶベルト巻き付き半径比補正係数Ktは図９に示すように、変速機入力トルクTiが大きいほど、１よりも大きな値とし、変速機入力トルクTiの増大につれＶベルト４の巻き付き半径比が増大方向へずれても、理論上のベルト巻き付き半径比λboを実際のベルト巻き付き半径比に一致させ得るようになす。

図５の乗算器３３では、理論上のベルト巻き付き半径比λboに、演算部３１で求めた第1のＶベルト巻き付き半径比補正係数Kpと、演算部３２で求めた第２のＶベルト巻き付き半径比補正係数Ktとを乗じて、補正済ベルト巻き付き半径比λb（＝λbo×Kp×Kt）を演算する。
この補正済ベルト巻き付き半径比λbは、第1のＶベルト巻き付き半径比補正係数Kpおよび第２のＶベルト巻き付き半径比補正係数Ktがそれぞれ前記したように設定されたものであることから、実際のベルト巻き付き半径比に一致する。

図５においては、かように求めた補正済ベルト巻き付き半径比λbと、プライマリプーリ回転数Npriおよびセカンダリプーリ回転数Nsec間のプーリ回転比λp（＝Npri/ Nsec）とを用い、ベルトスリップ率SLipを
SLip＝１−（λp/λb）
の演算により求める。

ところで本実施例においては、理論的な巻き付き半径比λboをそのまま用いず、これに補正係数Kp,Ktを乗じて求めた補正済ベルト巻き付き半径比λbを用いるため、そして、この補正済ベルト巻き付き半径比λbが前記した通り常に実際のベルト巻き付き半径比に一致しているため、
これを基に求めたベルトスリップ率SLipも実際置との間に誤差を持たない正確なものとなり、かかる正確なベルトスリップ率SLipが適切なものとなるようＶベルト挟圧力を前記したごとく制御することで、Ｖベルト４の実スリップ状態を適切なものとなるよう制御することができる。
よって、Ｖベルト４のスリップ過多による伝動効率の低下やＶベルト４の耐久性の悪化を生じたり、Ｖベルト４のスリップ不足（Ｖベルト挟圧力の過大）による動力損失の増大を生ずることがない。

図１０および図１１により上記の作用効果を付言する。
図１０は、アクセル開度APOを図示のごとく一定に保つ結果、変速機入力トルクTiが図示のごとく一定に保たれている間、瞬時t1にＶベルト式無段変速機1が、セカンダリプーリ圧Psecの図示する上昇およびこれに呼応したプライマリプーリ圧Ppriの図示する上昇でダウンシフトを開始することにより、プライマリプーリ回転数Npriが図示のごとくセカンダリプーリ回転数Nsecから上昇乖離する場合の動作タイムチャートである。

理論上はプライマリプーリ側ベルト巻き付き半径Rpriおよびセカンダリプーリ側ベルト巻き付き半径Rsecと、これらの間における理論上のベルト巻き付き半径比λboがそれぞれ、図１０に破線で示すごときものである。
しかし実際は、セカンダリプーリ圧Psecの図示する上昇およびこれに呼応したプライマリプーリ圧Ppriの図示する上昇で、プライマリプーリ側ベルト巻き付き半径Rpriおよびセカンダリプーリ側ベルト巻き付き半径Rsecと、これらの間における実際のベルト巻き付き半径比λbがそれぞれ、図６につき前述した理由から図１０に実線で示すごときものとなり、
理論上のベルト巻き付き半径比λboが実際のベルト巻き付き半径比λbからずれる。

しかし、当該ずれを考慮しないでプライマリプーリ側ベルト巻き付き半径Rpriおよびセカンダリプーリ側ベルト巻き付き半径Rsecと、これらの間におけるベルト巻き付き半径比λbがそれぞれ、図１０に一点鎖線で示すごときものであると認識した場合、ベルトスリップ率SLipが同図に一点鎖線で示すような値として演算される。
このベルトスリップ率演算値SLipは、同図に実線で示す実際のベルトスリップ率SLipよりも大きく、かように過大なベルトスリップ率演算値SLipをもとに、これが適切なベルトスリップ率となるよう制御した場合、Ｖベルト４のスリップが適正値に対し不足し、ベルト挟圧力の過大分だけ動力損失を生ずる。

また前記のずれを考慮しないでプライマリプーリ側ベルト巻き付き半径Rpriおよびセカンダリプーリ側ベルト巻き付き半径Rsecと、これらの間におけるベルト巻き付き半径比λbがそれぞれ、図１０に二点鎖線で示すごときものであると認識した場合、ベルトスリップ率SLipが同図に二点鎖線で示すような値として演算される。
このベルトスリップ率演算値SLipは、同図に実線で示す実際のベルトスリップ率SLipよりも小さく、かように過小なベルトスリップ率演算値SLipをもとに、これが適切なベルトスリップ率となるよう制御した場合、Ｖベルト４のスリップが適正値に対し過剰となり、伝動効率の低下およびベルト耐久性の悪化を生ずる。

これに対し本実施例によれば、プライマリプーリ側ベルト巻き付き半径Rpriおよびセカンダリプーリ側ベルト巻き付き半径Rsecと、これらの間における（補正済）ベルト巻き付き半径比λbをそれぞれ、図１０に実線で示すように認識して実際値と一致させることができる。
このためベルトスリップ率演算値SLipが、図１０に実線で示すごときものとなり、実際のベルトスリップ率SLipに一致する。
かように実際値に一致したベルトスリップ率演算値SLipをもとに、これが適切なベルトスリップ率となるよう制御する本実施例によれば、Ｖベルト４のスリップが適正値に対し過不足を生ずることがなく、伝動効率の低下およびベルト耐久性の悪化や、ベルト挟圧力の過大による動力損失を生ずることがない。

図１１は、アクセル開度APOを図示のごとく開度増大させた結果、変速機入力トルクTiが図示のごとく増大されると共に、瞬時t1にＶベルト式無段変速機1が、図示のごとく同じに保たれているセカンダリプーリ圧Psecおよびプライマリプーリ圧Ppriでダウンシフトを開始することにより、プライマリプーリ回転数Npriが図示のごとくセカンダリプーリ回転数Nsecから上昇乖離する場合の動作タイムチャートである。

理論上はプライマリプーリ側ベルト巻き付き半径Rpriおよびセカンダリプーリ側ベルト巻き付き半径Rsecと、これらの間における理論上のベルト巻き付き半径比λboがそれぞれ、図１１に破線で示すごときものである。
しかし実際は、変速機入力トルクTiの図示する上昇で、プライマリプーリ側ベルト巻き付き半径Rpriおよびセカンダリプーリ側ベルト巻き付き半径Rsecと、これらの間における実際のベルト巻き付き半径比λbがそれぞれ、図８につき前述した理由から図１１に実線で示すごときものとなり、
理論上のベルト巻き付き半径比λboが実際のベルト巻き付き半径比λbからずれる。

このため、当該ずれを考慮しないで理論上のベルト巻き付き半径比λboから求めた理論上のベルトスリップ率SLip（図１１では図示を省略）を基に、これが適切なベルトスリップ率となるよう制御する場合、Ｖベルト４のスリップが適正値に対し過不足を生じ、スリップ過大時は伝動効率の低下およびベルト耐久性の悪化を生じ、スリップ不足時はベルト挟圧力の過大分だけ動力損失を生ずる。

これに対し本実施例によれば、プライマリプーリ側ベルト巻き付き半径Rpriおよびセカンダリプーリ側ベルト巻き付き半径Rsecと、これらの間における（補正済）ベルト巻き付き半径比λbをそれぞれ、図１１に実線で示すように認識して実際値と一致させることができる。
このためベルトスリップ率演算値SLipが、図１１に実線で示すごときものとなり、実際のベルトスリップ率SLipに一致する。
かように実際値に一致したベルトスリップ率演算値SLipをもとに、これが適切なベルトスリップ率となるよう制御する本実施例によれば、Ｖベルト４のスリップが適正値に対し過不足を生ずることがなく、伝動効率の低下およびベルト耐久性の悪化や、ベルト挟圧力の過大による動力損失を生ずることがない。

＜変形例＞
なお上記実施例では、変速に際しセカンダリプーリ圧Psecを制御することから、このセカンダリプーリ圧Psecに応じ（第１の補正係数Kpに応じ）、理論上のベルト巻き付き半径比λboを補正して補正済ベルト巻き付き半径比λbを求めることとしたが、
第１の補正係数Kpは、セカンダリプーリ圧Psecに応じて定めるものに限られず、プライマリプーリ圧Ppriに応じ定めるようにしたり、これらセカンダリプーリ圧Psecおよびプライマリプーリ圧Ppriの双方に応じ定めるようにしてもよいのは言うまでもない。

また何れにしても、図５における第１のＶベルト巻き付き半径比補正係数演算部３１は、セカンダリプーリ圧4Psec（セカンダリプーリ３）によるＶベルト挟圧力またはプライマリプーリ圧Ppri（プライマリプーリ２）によるＶベルト挟圧力ごとに、Ｖベルト巻き付き半径比の変化量を平均化してＶベルト巻き付き半径比の補正量となるよう、補正係数Kpを予め実験などにより求めてマップ化するのがよい。

更に、図５における第２のＶベルト巻き付き半径比補正係数演算部３２は、変速機入力トルクTiごとに、Ｖベルト巻き付き半径比の変化量を平均化してＶベルト巻き付き半径比の補正量となるよう、補正係数Ktを予め実験などにより求めてマップ化するのがよい。

１Ｖベルト式無段変速機
２プライマリプーリ
2a 固定フランジ
2b 可動フランジ
2c プライマリプーリ圧室
３セカンダリプーリ
3a 固定フランジ
3b 可動フランジ
3c セカンダリプーリ圧室
４Ｖベルト
4a Ｖ型エレメント
５エンジン
６ロックアップトルクコンバータ
７前後進切り換え機構
８出力軸
９歯車組
10 ディファレンシャルギヤ装置
11 変速制御油圧回路
12 変速機コントローラ
13 プライマリプーリ回転センサ
14 セカンダリプーリ回転センサ
15 セカンダリプーリ圧センサ
16 プライマリプーリ圧センサ
17 アクセル開度センサ
18 インヒビタスイッチ
19 エンジンコントローラ
20 ストロークセンサ
21 オイルポンプ
23 プレッシャレギュレータ弁
25 変速制御弁
26 変速リンク
27 ステップモータ（変速アクチュエータ）
31 第１のＶベルト巻き付き半径比補正係数演算部
（第１のＶベルト巻き付き半径補正手段）
32 第２のＶベルト巻き付き半径比補正係数演算部
（第２のＶベルト巻き付き半径補正手段）

Claims

入力側のプライマリプーリおよび出力側のセカンダリプーリ間にＶベルトを掛け渡して具え、これらプライマリプーリおよびセカンダリプーリがそれぞれ、プーリＶ溝を形成する一方の固定フランジに対し他方の可動フランジを個々のプーリ圧により軸線方向へストローク可能で、セカンダリプーリのプーリ圧を制御してプライマリプーリによるＶベルト挟圧力およびセカンダリプーリによるＶベルト挟圧力を決定するよう構成し、プライマリプーリによるＶベルト挟圧力とセカンダリプーリによるＶベルト挟圧力との相関関係によって変速比が決まるＶベルト式無段変速機に用いられ、
前記プライマリプーリおよびセカンダリプーリに対するＶベルトのスリップ状態を、少なくとも該プライマリプーリまたはセカンダリプーリに対するＶベルトの巻き付き半径から判定するようにしたＶベルト式無段変速機のベルトスリップ判定装置において、
前記プライマリプーリまたはセカンダリプーリに対するＶベルトの巻き付き半径を、前記セカンダリプーリのプーリ圧に応じて補正する第1のＶベルト巻き付き半径補正手段を設け、該第1のＶベルト巻き付き半径補正手段は、Ｖベルト式無段変速機の変速比が減速比であるとき前記Ｖベルトの巻き付き半径を増大方向へ補正し、Ｖベルト式無段変速機の変速比が増速比であるとき前記Ｖベルトの巻き付き半径を減少方向へ補正するよう構成したことを特徴とするＶベルト式無段変速機のベルトスリップ状態判定装置。
請求項1に記載のＶベルト式無段変速機のベルトスリップ状態判定装置において、
前記プライマリプーリおよびセカンダリプーリに対するＶベルトの巻き付き半径を、変速機入力トルクに応じて補正する第2のＶベルト巻き付き半径補正手段を設けたことを特徴とするＶベルト式無段変速機のベルトスリップ状態判定装置。
請求項1または2に記載のＶベルト式無段変速機のベルトスリップ状態判定装置において、
前記補正を行う前のプライマリプーリおよびセカンダリプーリに対するＶベルトの巻き付き半径が理論上のＶベルト巻き付き半径であることを特徴とするＶベルト式無段変速機のベルトスリップ状態判定装置。
請求項1〜3のいずれか1項に記載のＶベルト式無段変速機のベルトスリップ状態判定装置において、
前記第1のＶベルト巻き付き半径補正手段は、前記セカンダリプーリのプーリ圧ごとに、前記Ｖベルト巻き付き半径の変化量を平均化してＶベルト巻き付き半径の補正量とするものであることを特徴とするＶベルト式無段変速機のベルトスリップ状態判定装置。
請求項2〜4のいずれか1項に記載のＶベルト式無段変速機のベルトスリップ状態判定装置において、
前記第2のＶベルト巻き付き半径補正手段は、プライマリプーリおよびセカンダリプーリに対するＶベルトの巻き付き半径を、変速機入力トルクが大きいほど増大量が大きくなるよう補正するものであることを特徴とするＶベルト式無段変速機のベルトスリップ状態判定装置。
請求項5に記載のＶベルト式無段変速機のベルトスリップ状態判定装置において、
前記第2のＶベルト巻き付き半径補正手段は、変速機入力トルクごとに、前記Ｖベルト巻き付き半径の変化量を平均化してＶベルト巻き付き半径の補正量とするものであることを特徴とするＶベルト式無段変速機のベルトスリップ状態判定装置。