JP5545247B2 - 車両用無段変速機の制御装置 - Google Patents

車両用無段変速機の制御装置 Download PDF

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本発明は、入力側推力及び出力側推力を各々制御することでベルト滑りを防止しつつ目標変速比を実現する車両用無段変速機(ベルト式無段変速機)の制御装置に関するものである。
入力側可変プーリ(プライマリプーリ、プライマリシーブ)及び出力側可変プーリ(セカンダリプーリ、セカンダリシーブ)の有効径が可変の一対の可変プーリと、その一対の可変プーリの間に巻き掛けられた伝動ベルトとを有し、プライマリプーリにおける入力側推力(プライマリ推力)及びセカンダリプーリにおける出力側推力(セカンダリ推力)を各々制御することで伝動ベルトの滑りを防止しつつ実際の変速比を目標変速比とする車両用無段変速機(以下、無段変速機)の制御装置が良く知られている。特許文献1に記載されたベルト式無段変速機の変速制御装置がそれである。このような無段変速機では、例えばプライマリプーリ及びセカンダリプーリのうちの一方の側(例えばセカンダリ側)の目標推力(目標セカンダリ推力)を、セカンダリプーリにてベルト滑りを発生させない為に最低限必要な滑り限界推力(必要セカンダリ推力)に設定する。加えて、プライマリプーリ及びセカンダリプーリのうちの他方の側(例えばプライマリ側)の目標推力(目標プライマリ推力)を、前記一方の側の目標推力に応じた変速制御の為に必要な変速必要推力(例えば目標変速比を維持する為の推力比(=セカンダリ推力/プライマリ推力)に基づいて目標セカンダリ推力に対してバランスするバランス推力(定常推力)と、変速比を変化させるときの目標変速速度を実現する為の変速差推力(過渡推力)との和)に設定する。そして、各々設定された推力が得られるように各プーリへの油圧を制御することで、ベルト滑りの発生が防止されつつ目標変速比が実現される。
特許第3042684号公報
ところで、上述したように前記他方の側の目標推力を前記一方の側の目標推力に応じた変速必要推力に設定する場合に、一方の側の実推力が一方の側の目標推力に制御され得ない故障(フェール)の発生によってその実推力がその目標推力よりも異常に大きくされると、他方の側の実推力は飽くまで一方の側の目標推力に応じた変速必要推力となるように制御される為、フェールした一方の側の実推力に対して目標変速比を実現する為に相対的に必要な他方の側の実推力が不足して急変速を引き起こし、変速ショックが発生する可能性がある。例えば、目標プライマリ推力を目標セカンダリ推力に応じた変速必要推力に設定する場合に、実セカンダリ推力が大きい側へフェールすると、実セカンダリ推力に対して相対的に実プライマリ推力が不足して急減速(急ダウンシフト)を引き起こし、変速ショックが発生する可能性がある。このような問題に対して、一方の側の実プーリ圧が高圧側となるフェールを検知して、そのフェール時に他方の側のプーリ圧を最大圧に設定することで上記急変速を防ぐ方法が考えられる。しかしながら、精度良くフェールを検知しようとすると、検出(判定)に時間を掛けなければならず、フェールを検知してから最大圧となるように制御を切り替えても間に合わず、依然として急変速が発生して変速ショック等を抑制できない可能性がある。また、反対に、検出時間を短くすると、フェールを誤判定し易く、その誤判定によって制御が切り替えられて車両性能が大幅に限定されてしまう可能性がある。尚、上述したような課題は未公知であり、一方の側の目標推力でベルト滑り防止を補償し、一方の側の推力との相互関係に基づいて設定される他方の側の目標推力で変速を実行するベルト式無段変速機において、一方の側の実推力(或いは実プーリ圧)が大きくなるようなフェールを検知することなく、他方の側の油圧制御でそのフェールに起因した急変速を防止することについて未だ提案されていない。
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、一方の側の実推力が異常に大きくなる故障が生じたとしても、その故障を検知することなくその故障に起因した急変速を防止することができる車両用無段変速機の制御装置を提供することにある。
前記目的を達成する為の第1の発明の要旨とするところは、(a) 入力側可変プーリ及び出力側可変プーリの有効径が可変の一対の可変プーリと、その一対の可変プーリの間に巻き掛けられた伝動ベルトとを有し、その入力側可変プーリにおける入力側推力及びその出力側可変プーリにおける出力側推力を各々制御することでその伝動ベルトの滑りを防止しつつ実変速比を目標変速比とする車両用無段変速機の制御装置であって、(b) 前記入力側可変プーリ及び前記出力側可変プーリの一方の側の目標推力として、その一方の側にて両プーリのベルト滑り防止を保証する為に必要なその一方の側の推力を設定すると共に、(c) 前記入力側可変プーリ及び前記出力側可変プーリの他方の側の目標推力として、前記一方の側の目標推力とその一方の側の実推力とのうちで選択した大きい方の推力に基づいて算出される、変速制御の為に必要なその他方の側の推力を設定することにある。
このようにすれば、前記一方の側にて両プーリのベルト滑り防止を保証する為に必要なその一方の側の推力が前記一方の側の目標推力として設定されると共に、その一方の側の目標推力とその一方の側の実推力とのうちで選択した大きい方の推力に基づいて算出される、変速制御の為に必要な前記他方の側の推力がその他方の側の目標推力として設定されるので、一方の側の実推力が目標推力よりも異常に大きくなる故障が生じたとしても、その故障を検知することなくその故障に起因した急変速を防止することができる。つまり、上記制御を用いることで故障検知(フェール検知)そのものが不要になって誤判定も招くことなく、故障に起因した急変速を防止して、変速ショック等を抑制することができる。
ここで、第2の発明は、前記第1の発明に記載の車両用無段変速機の制御装置において、前記入力側可変プーリ及び前記出力側可変プーリの一方を、他方と比較して、精度良く推力を制御できる油圧制御回路が備えられており、前記一方の側の目標推力として、その一方の側のベルト滑り防止の為に必要なその一方の側の滑り限界推力と、前記他方の側のベルト滑り防止の為に必要なその他方の側の滑り限界推力に基づいて算出される変速制御の為に必要なその一方の側の推力とのうちで大きい方を選択することにある。このようにすれば、推力制御精度(油圧制御精度)が比較的良い一方の可変プーリ側にて、一方の可変プーリにおけるベルト滑り防止の為の必要推力が確保されることはもちろんのこと、推力制御精度が比較的劣る他方の可変プーリにおけるベルト滑り防止の為の必要推力も確保される。また、ベルト滑り防止の為の推力は推力制御精度が比較的良い一方の可変プーリ側にて制御されることから、目標推力の設定時に他方の可変プーリにおける油圧ばらつき分を加える必要が無い。つまり、その油圧ばらつき分を加えることなく、一方の可変プーリ側にて両可変プーリにおけるベルト滑り防止の為の必要推力が確保される。また、推力制御精度が比較的劣る他方の可変プーリにおける油圧ばらつき分を加えることなくその他方の可変プーリにおけるベルト滑りを防止しつつ、目標の変速を適切に実現することができる。よって、油圧制御精度が良くない方のプーリ側の油圧マージン分を削って燃費向上を図ることができる。
また、第3の発明は、前記第1の発明又は第2の発明に記載の車両用無段変速機の制御装置において、前記一方の側の目標推力とその一方の側の実推力とのうちで大きい方の推力を選択する際は、比較に用いるその実推力の値として、その一方の可変プーリに作用する実プーリ圧の検出値から換算されるその実推力の換算値よりも所定値分小さくされたその実推力のオフセット値を用いることにある。このようにすれば、前記一方の側の実推力がその一方の側の目標推力に制御され得る正常時に、一方の側の実推力の換算値がノイズや制御等によりふらつくことにより一方の側の目標推力に対して大きくなったり小さくなったりして変速制御の為に必要な他方の側の推力の値がふらついてしまう可能性があることに対して、実推力のオフセット値が用いられることで正常時には一方の側の目標推力が常に選択されて変速制御の為に必要な他方の側の推力が上記ノイズ等の影響を受けることなく適切に制御される。
また、第4の発明は、前記第3の発明に記載の車両用無段変速機の制御装置において、前記所定値は、前記一方の側の実推力がその一方の側の目標推力に制御される正常時にはその目標推力が前記大きい方の推力として確実に選択され、且つその実推力がその目標推力に制御されずその目標推力よりも異常に大きくなる故障時にはその実推力がその大きい方の推力として確実に選択される為の予め求められて記憶された一定値である。このようにすれば、正常時には一方の側の目標推力が確実に選択されて変速制御の為に必要な他方の側の推力が適切に制御され、故障時には一方の側の実推力が確実に選択されて急変速を防止する為に必要な他方の側の推力が適切に制御される。
また、第5の発明は、前記第3の発明又は第4の発明に記載の車両用無段変速機の制御装置において、前記実推力のオフセット値が前記大きい方の推力として選択された場合には、前記実推力の換算値に基づいて前記他方の側の目標推力を設定することにある。このようにすれば、故障時には急変速を防止する為に必要な他方の側の推力が一層適切に設定される。
また、第6の発明は、前記第1の発明乃至第5の発明の何れか1つに記載の車両用無段変速機の制御装置において、前記油圧制御回路は、前記一方の側のみに、その一方の可変プーリに作用する実プーリ圧を検出する為の油圧センサを備え、前記油圧センサの検出値を前記一方の側の目標推力に対応する目標プーリ圧とするフィードバック制御を実行することにある。このようにすれば、一方の側を、他方と比較して、精度良く推力を制御することができる。
本発明が適用される車両を構成する動力伝達経路の概略構成を説明する図である。 車両に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。 油圧制御回路のうち無段変速機の変速に関する油圧制御に関する要部を示す油圧回路図である。 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。 変速制御の為に必要な推力を説明する為の一例を示す図である。 本実施例の制御構造を示すブロック図である。 無段変速機の変速に関する油圧制御において目標入力軸回転速度を求める際に用いられる変速マップの一例を示す図である。 吸入空気量をパラメータとしてエンジン回転速度とエンジントルクとの予め実験的に求められて記憶されたマップの一例を示す図である。 トルクコンバータの所定の作動特性として予め実験的に求められて記憶されたマップの一例を示す図である。 目標変速比をパラメータとして安全率の逆数と推力比との予め実験的に求められて記憶された推力比マップの一例を示す図である。 目標変速速度とセカンダリ変速差推力との予め実験的に求められて記憶された差推力マップの一例を示す図である。 電子制御装置の制御作動の要部すなわち油圧制御精度が良くないプライマリプーリ側の油圧マージン分を削って燃費向上を図ると共に、実セカンダリ推力が目標セカンダリ推力よりも異常に大きくなる故障が生じたとしてもその故障を検知することなくその故障に起因した急変速を防止する為の制御作動を説明するフローチャートである。
本発明において、好適には、前記入力側可変プーリや出力側可変プーリに作用させるプーリ圧をそれぞれ独立に制御するように油圧制御回路を構成することで、前記入力側推力及び出力側推力が各々直接的に或いは間接的に制御される。
また、好適には、前記他方の側の目標推力は、目標変速比と実変速比との偏差或いは目標プーリ位置と実プーリ位置との偏差に基づいたその他方の側の推力のフィードバック制御により補正されることにある。このようにすれば、推力制御精度が比較的劣る他方の可変プーリにおける油圧ばらつき分を補償することができる。従って、油圧ばらつき分による燃費悪化を抑制でき、必要最小限のプーリ推力で目標の変速とベルト滑り防止とを適切に実現することができる。
また、好適には、前記変速制御の為に必要な推力は、目標変速比及び目標変速速度を実現する為に必要な推力である。このようにすれば、変速制御の為に必要な推力が適切に算出される。
また、好適には、前記滑り限界推力は、実変速比と前記車両用無段変速機の入力トルクとに基づいて算出されることにある。このようにすれば、前記滑り限界推力が適切に算出され、ベルト滑り防止の為の必要推力が適切に確保される。
また、好適には、前記他方の側の滑り限界推力に基づく前記一方の側の推力の算出に関わるばらつき分に対応する所定推力を、その算出に先立って、その他方の側の滑り限界推力に加算することにある。このようにすれば、推力制御精度が比較的劣る他方の可変プーリにおけるベルト滑りを確実に防止する為の必要推力が適切に確保される。尚、上記算出に関わるばらつき分は、例えば油圧ばらつき分(油圧指令値に対する実油圧のずれ分)とは異なるものであり、前記他方の側の滑り限界推力に基づいて前記一方の側の推力を算出する際に用いる例えば所定の特性などの個体ばらつき(ユニットばらつき)である。また、上記油圧ばらつき分は、例えばユニットによっては比較的大きな値となるが、上記算出に関わるばらつき分は、油圧ばらつき分と比べて極めて小さな値である。
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。
図1は、本発明が適用される車両10を構成するエンジン12から駆動輪24までの動力伝達経路の概略構成を説明する図である。図1において、例えば走行用の駆動力源として用いられるエンジン12により発生させられた動力は、流体式伝動装置としてのトルクコンバータ14、前後進切換装置16、車両用無段変速機としてのベルト式無段変速機(以下、無段変速機(CVT)という)18、減速歯車装置20、差動歯車装置22などを順次介して、左右の駆動輪24へ伝達される。
トルクコンバータ14は、エンジン12のクランク軸13に連結されたポンプ翼車14p、及びトルクコンバータ14の出力側部材に相当するタービン軸30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及びタービン翼車14tの間にはロックアップクラッチ26が設けられており、このロックアップクラッチ26が完全係合させられることによってポンプ翼車14p及びタービン翼車14tは一体回転させられる。ポンプ翼車14pには、無段変速機18を変速制御したり、無段変速機18におけるベルト挟圧力を発生させたり、ロックアップクラッチ26のトルク容量を制御したり、前後進切換装置16における動力伝達経路を切り換えたり、車両10の動力伝達経路の各部に潤滑油を供給したりする為の作動油圧をエンジン12により回転駆動されることにより発生する機械式のオイルポンプ28が連結されている。
前後進切換装置16は、前進用クラッチC1及び後進用ブレーキB1とダブルピニオン型の遊星歯車装置16pとを主体として構成されており、トルクコンバータ14のタービン軸30はサンギヤ16sに一体的に連結され、無段変速機18の入力軸32はキャリア16cに一体的に連結されている一方、キャリア16cとサンギヤ16sとは前進用クラッチC1を介して選択的に連結され、リングギヤ16rは後進用ブレーキB1を介して非回転部材としてのハウジング34に選択的に固定されるようになっている。前進用クラッチC1及び後進用ブレーキB1は断続装置に相当するもので、何れも油圧シリンダによって摩擦係合させられる油圧式摩擦係合装置である。
このように構成された前後進切換装置16では、前進用クラッチC1が係合されると共に後進用ブレーキB1が解放されると、前後進切換装置16は一体回転状態とされることによりタービン軸30が入力軸32に直結され、前進用動力伝達経路が成立(達成)させられて、前進方向の駆動力が無段変速機18側へ伝達される。また、後進用ブレーキB1が係合されると共に前進用クラッチC1が解放されると、前後進切換装置16は後進用動力伝達経路が成立(達成)させられて、入力軸32はタービン軸30に対して逆方向へ回転させられるようになり、後進方向の駆動力が無段変速機18側へ伝達される。また、前進用クラッチC1及び後進用ブレーキB1が共に解放されると、前後進切換装置16は動力伝達を遮断するニュートラル状態(動力伝達遮断状態)とされる。
エンジン12は、例えばガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関にて構成されている。このエンジン12の吸気配管36には、スロットルアクチュエータ38を用いてエンジン12の吸入空気量QAIRを電気的に制御する為の電子スロットル弁40が備えられている。
無段変速機18は、入力軸32に設けられた入力側部材である有効径が可変の入力側可変プーリ(プライマリプーリ、プライマリシーブ)42及び出力軸44に設けられた出力側部材である有効径が可変の出力側可変プーリ(セカンダリプーリ、セカンダリシーブ)46の一対の可変プーリ42,46と、その一対の可変プーリ42,46の間に巻き掛けられた伝動ベルト48とを備えており、一対の可変プーリ42,46と伝動ベルト48との間の摩擦力を介して動力伝達が行われる。
プライマリプーリ42は、入力軸32に固定された入力側固定回転体としての固定回転体(固定シーブ)42aと、入力軸32に対して軸まわりの相対回転不能かつ軸方向の移動可能に設けられた入力側可動回転体としての可動回転体(可動シーブ)42bと、それらの間のV溝幅を変更する為のプライマリプーリ42における入力側推力(プライマリ推力)Win(=プライマリ圧Pin×シーブ受圧面積)を付与する油圧アクチュエータとしての入力側油圧シリンダ(プライマリ側油圧シリンダ)42cとを備えて構成されている。また、セカンダリプーリ46は、出力軸44に固定された出力側固定回転体としての固定回転体(固定シーブ)46aと、出力軸44に対して軸まわりの相対回転不能かつ軸方向の移動可能に設けられた出力側可動回転体としての可動回転体(可動シーブ)46bと、それらの間のV溝幅を変更する為のセカンダリプーリ46における出力側推力(セカンダリ推力)Wout(=セカンダリ圧Pout×シーブ受圧面積)を付与する油圧アクチュエータとしての出力側油圧シリンダ(セカンダリ側油圧シリンダ)46cとを備えて構成されている。
そして、プライマリ側油圧シリンダ42cの油室42d(図3参照)への油圧であるプライマリ圧Pin及びセカンダリ側油圧シリンダ46cの油室46d(図3参照)への油圧であるセカンダリ圧Poutが油圧制御回路100(図3参照)によって各々独立に調圧制御されることにより、プライマリ推力Win及びセカンダリ推力Woutが各々直接的に或いは間接的に制御される。これにより、一対の可変プーリ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(ギヤ比)γ(=入力軸回転速度NIN/出力軸回転速度NOUT)が連続的に変化させられると共に、伝動ベルト48が滑りを生じないように一対の可変プーリ42,46と伝動ベルト48との間の摩擦力(ベルト挟圧力)が制御される。このように、プライマリ推力Win及びセカンダリ推力Woutが各々制御されることで伝動ベルト48の滑りが防止されつつ実際の変速比(実変速比)γが目標変速比γとされる。尚、入力軸回転速度NINは入力軸32の回転速度であり、出力軸回転速度NOUTは出力軸44の回転速度である。また、本実施例では図1から判るように、入力軸回転速度NINはプライマリプーリ42の回転速度と同一であり、出力軸回転速度NOUTはセカンダリプーリ46の回転速度と同一である。
無段変速機18では、例えばプライマリ圧Pinが高められると、プライマリプーリ42のV溝幅が狭くされて変速比γが小さくされるすなわち無段変速機18がアップシフトされる。また、プライマリ圧Pinが低められると、プライマリプーリ42のV溝幅が広くされて変速比γが大きくされるすなわち無段変速機18がダウンシフトされる。従って、プライマリプーリ42のV溝幅が最小とされるところで、無段変速機18の変速比γとして最小変速比γmin(最高速側変速比、最Hi)が形成される。また、プライマリプーリ42のV溝幅が最大とされるところで、無段変速機18の変速比γとして最大変速比γmax(最低速側変速比、最Low)が形成される。尚、プライマリ圧Pin(プライマリ推力Winも同意)とセカンダリ圧Pout(セカンダリ推力Woutも同意)とにより伝動ベルト48の滑り(ベルト滑り)が防止されつつ、それらプライマリ推力Winとセカンダリ推力Woutとの相互関係にて目標変速比γが実現されるものであり、プライマリ圧Pin及びセカンダリ圧Poutのうちの一方のプーリ圧(推力も同意)のみで目標の変速が実現されるものではない。
図2は、エンジン12や無段変速機18などを制御する為に車両10に設けられた制御系統の要部を説明するブロック線図である。図2において、車両10には、例えば無段変速機18の変速制御などに関連する車両用無段変速機の制御装置を含む電子制御装置50が備えられている。電子制御装置50は、例えばCPU、RAM、ROM、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、CPUはRAMの一時記憶機能を利用しつつ予めROMに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車両10の各種制御を実行する。例えば、電子制御装置50は、エンジン12の出力制御、無段変速機18の変速制御やベルト挟圧力制御、ロックアップクラッチ26のトルク容量制御等を実行するようになっており、必要に応じてエンジン制御用、無段変速機18及びロックアップクラッチ26の油圧制御用等に分けて構成される。
電子制御装置50には、エンジン回転速度センサ52により検出されたクランク軸13の回転角度(位置)ACR及びエンジン12の回転速度(エンジン回転速度)Nを表す信号、タービン回転速度センサ54により検出されたタービン軸30の回転速度(タービン回転速度)Nを表す信号、入力軸回転速度センサ56により検出された無段変速機18の入力回転速度である入力軸回転速度NINを表す信号、出力軸回転速度センサ58により検出された車速Vに対応する無段変速機18の出力回転速度である出力軸回転速度NOUTを表す信号、スロットルセンサ60により検出された電子スロットル弁40のスロットル弁開度θTHを表す信号、冷却水温センサ62により検出されたエンジン12の冷却水温THを表す信号、吸入空気量センサ64により検出されたエンジン12の吸入空気量QAIRを表す信号、アクセル開度センサ66により検出された運転者の加速要求量としてのアクセルペダルの操作量であるアクセル開度Accを表す信号、フットブレーキスイッチ68により検出された常用ブレーキであるフットブレーキが操作された状態を示すブレーキオンBONを表す信号、CVT油温センサ70により検出された無段変速機18等の作動油の油温THOILを表す信号、レバーポジションセンサ72により検出されたシフトレバーのレバーポジション(操作位置)PSHを表す信号、バッテリセンサ76により検出されたバッテリ温度THBATやバッテリ入出力電流(バッテリ充放電電流)IBATやバッテリ電圧VBATを表す信号、セカンダリ圧センサ78により検出されたセカンダリプーリ46への供給油圧であるセカンダリ圧Poutを表す信号等が、それぞれ供給される。尚、電子制御装置50は、例えば上記バッテリ温度THBAT、バッテリ充放電電流IBAT、及びバッテリ電圧VBATなどに基づいてバッテリ(蓄電装置)の充電状態(充電容量)SOCを逐次算出する。また、電子制御装置50は、例えば出力軸回転速度NOUTと入力軸回転速度NINとに基づいて無段変速機18の実変速比γ(=NIN/NOUT)を逐次算出する。
また、電子制御装置50からは、エンジン12の出力制御の為のエンジン出力制御指令信号S、無段変速機18の変速に関する油圧制御の為の油圧制御指令信号SCVT等が、それぞれ出力される。具体的には、上記エンジン出力制御指令信号Sとして、スロットルアクチュエータ38を駆動して電子スロットル弁40の開閉を制御する為のスロットル信号や燃料噴射装置80から噴射される燃料の量を制御する為の噴射信号や点火装置82によるエンジン12の点火時期を制御する為の点火時期信号などが出力される。また、上記油圧制御指令信号SCVTとして、プライマリ圧Pinを調圧するリニアソレノイド弁SLPを駆動する為の指令信号、セカンダリ圧Poutを調圧するリニアソレノイド弁SLSを駆動する為の指令信号、ライン油圧Pを制御するリニアソレノイド弁SLTを駆動する為の指令信号などが油圧制御回路100へ出力される。
図3は、油圧制御回路100のうち無段変速機18の変速に関する油圧制御に関する要部を示す油圧回路図である。図3において、油圧制御回路100は、例えばオイルポンプ28、プライマリ圧Pinを調圧するプライマリ圧コントロールバルブ110、セカンダリ圧Poutを調圧するセカンダリ圧コントロールバルブ112、プライマリレギュレータバルブ(ライン油圧調圧弁)114、モジュレータバルブ116、リニアソレノイド弁SLT、リニアソレノイド弁SLP、リニアソレノイド弁SLS等を備えている。
ライン油圧Pは、例えばオイルポンプ28から出力(発生)される作動油圧を元圧として、リリーフ型のプライマリレギュレータバルブ114によりリニアソレノイド弁SLTの出力油圧である制御油圧PSLTに基づいてエンジン負荷等に応じた値に調圧される。具体的には、ライン油圧Pは、プライマリ圧Pin及びセカンダリ圧Poutの高い方の油圧に所定の余裕分(マージン)を加えた油圧が得られるように設定された制御油圧PSLTに基づいて調圧される。従って、プライマリ圧コントロールバルブ110及びセカンダリ圧コントロールバルブ112の調圧動作において元圧であるライン油圧Pが不足するということが回避されると共に、ライン油圧Pが不必要に高くされないようにすることが可能である。また、モジュレータ油圧Pは、電子制御装置50によって制御される制御油圧PSLT、リニアソレノイド弁SLPの出力油圧である制御油圧PSLP、及びリニアソレノイド弁SLSの出力油圧である制御油圧PSLSの各元圧となるものであって、ライン油圧Pを元圧としてモジュレータバルブ116により一定圧に調圧される。
プライマリ圧コントロールバルブ110は、軸方向へ移動可能に設けられることにより入力ポート110iを開閉してライン油圧Pを入力ポート110iから出力ポート110tを経てプライマリプーリ42へ供給可能にするスプール弁子110aと、そのスプール弁子110aを開弁方向へ付勢する付勢手段としてのスプリング110bと、そのスプリング110bを収容し且つスプール弁子110aに開弁方向の推力を付与するために制御油圧PSLPを受け入れる油室110cと、スプール弁子110aに閉弁方向の推力を付与する為に出力ポート110tから出力されたライン油圧Pを受け入れるフィードバック油室110dと、スプール弁子110aに閉弁方向の推力を付与するためにモジュレータ油圧Pを受け入れる油室110eとを備えている。このように構成されたプライマリ圧コントロールバルブ110は、例えば制御油圧PSLPをパイロット圧としてライン油圧Pを調圧制御してプライマリプーリ42のプライマリ側油圧シリンダ42c(油室42d)に供給する。これにより、そのプライマリ側油圧シリンダ42cに供給されるプライマリ圧Pinが制御される。例えば、プライマリ側油圧シリンダ42cに所定の油圧が供給されている状態から、リニアソレノイド弁SLPが出力する制御油圧PSLPが増大すると、プライマリ圧コントロールバルブ110のスプール弁子110aが図3の上側に移動する。これにより、プライマリ側油圧シリンダ42cへのプライマリ圧Pinが増大する。一方で、プライマリ側油圧シリンダ42cに所定の油圧が供給されている状態から、リニアソレノイド弁SLPが出力する制御油圧PSLPが低下すると、プライマリ圧コントロールバルブ110のスプール弁子110aが図3の下側に移動する。これにより、プライマリ側油圧シリンダ42cへのプライマリ圧Pinが低下する。
また、プライマリ側油圧シリンダ42c(油室42d)とプライマリ圧コントロールバルブ110との間の油路118には、フェールセーフ等を目的として、オリフィス120が設けられている。このオリフィス120が設けられていることにより、例えばリニアソレノイド弁SLPが故障してもプライマリ側油圧シリンダ42cの内圧が急減しないようにされている。これにより、例えばリニアソレノイド弁SLPの故障に起因した車両10の急減速が抑制される。
セカンダリ圧コントロールバルブ112は、軸方向へ移動可能に設けられることにより入力ポート112iを開閉してライン油圧Pを入力ポート112iから出力ポート112tを経てセカンダリプーリ46へセカンダリ圧Poutとして供給可能にするスプール弁子112aと、そのスプール弁子112aを開弁方向へ付勢する付勢手段としてのスプリング112bと、そのスプリング112bを収容し且つスプール弁子112aに開弁方向の推力を付与するために制御油圧PSLSを受け入れる油室112cと、スプール弁子112aに閉弁方向の推力を付与するために出力ポート112tから出力されたセカンダリ圧Poutを受け入れるフィードバック油室112dと、スプール弁子112aに閉弁方向の推力を付与するためにモジュレータ油圧Pを受け入れる油室112eとを備えている。このように構成されたセカンダリ圧コントロールバルブ112は、例えば制御油圧PSLSをパイロット圧としてライン油圧Pを調圧制御してセカンダリプーリ46のセカンダリ側油圧シリンダ46c(油室46d)に供給する。これにより、そのセカンダリ側油圧シリンダ46cに供給されるセカンダリ圧Poutが制御される。例えば、セカンダリ側油圧シリンダ46cに所定の油圧が供給されている状態から、リニアソレノイド弁SLSが出力する制御油圧PSLSが増大すると、セカンダリ圧コントロールバルブ112のスプール弁子112aが図3の上側に移動する。これにより、セカンダリ側油圧シリンダ46cへのセカンダリ圧Poutが増大する。一方で、セカンダリ側油圧シリンダ46cに所定の油圧が供給されている状態から、リニアソレノイド弁SLSが出力する制御油圧PSLSが低下すると、セカンダリ圧コントロールバルブ112のスプール弁子112aが図3の下側に移動する。これにより、セカンダリ側油圧シリンダ46cへのセカンダリ圧Poutが低下する。
また、セカンダリ側油圧シリンダ46c(油室46d)とセカンダリ圧コントロールバルブ112との間の油路122には、フェールセーフ等を目的として、オリフィス124が設けられている。このオリフィス124が設けられていることにより、例えばリニアソレノイド弁SLSが故障してもセカンダリ側油圧シリンダ46cの内圧が急減しないようにされている。これにより、例えばリニアソレノイド弁SLSの故障に起因したベルト滑りが防止される。
このように構成された油圧制御回路100において、例えばリニアソレノイド弁SLPにより調圧されるプライマリ圧Pin及びリニアソレノイド弁SLSにより調圧されるセカンダリ圧Poutは、ベルト滑りを発生させず且つ不必要に大きくならないベルト挟圧力を一対の可変プーリ42,46に発生させるように制御される。また、後述するように、プライマリ圧Pinとセカンダリ圧Poutとの相互関係で、一対の可変プーリの42,46の推力比τ(=Wout/Win)が変更されることにより無段変速機18の変速比γが変更される。例えば、その推力比τが大きくされるほど変速比γが大きくされる(すなわち無段変速機18はダウンシフトされる)。
図4は、電子制御装置50による制御機能の要部を説明する機能ブロック線図である。図4において、エンジン出力制御部すなわちエンジン出力制御手段130は、例えばエンジン12の出力制御の為にスロットル信号や噴射信号や点火時期信号などのエンジン出力制御指令信号Sをそれぞれスロットルアクチュエータ38や燃料噴射装置80や点火装置82へ出力する。例えば、エンジン出力制御手段130は、アクセル開度Accに応じた駆動力(駆動トルク)が得られる為の目標エンジントルクT を設定し、その目標エンジントルクT が得られるようにスロットルアクチュエータ38により電子スロットル弁40を開閉制御する他、燃料噴射装置80により燃料噴射量を制御したり、点火装置82により点火時期を制御する。
無段変速機制御部すなわち無段変速機制御手段132は、例えば無段変速機18のベルト滑りが発生しないようにしつつ無段変速機18の目標変速比γを達成するように、プライマリ圧Pinの指令値(又は目標プライマリ圧Pin)としてのプライマリ指示圧Pintgtとセカンダリ圧Poutの指令値(又は目標セカンダリ圧Pout)としてのセカンダリ指示圧Pouttgtとを決定し、プライマリ指示圧Pintgtとセカンダリ指示圧Pouttgtとを油圧制御回路100へ出力する。
ところで、本実施例の油圧制御回路100は、一対の可変プーリの42,46の一方の側であるセカンダリプーリ46側のみに、そのセカンダリプーリ46(セカンダリ側油圧シリンダ46c)に作用する実際のセカンダリ圧Pout(実セカンダリ圧Pout)を検出する為の油圧センサとしてのセカンダリ圧センサ78を備えている。その為、無段変速機制御手段132は、例えばセカンダリ圧センサ78の検出値(実セカンダリ圧Poutを表す信号)を目標セカンダリ推力Woutに対応する目標セカンダリ圧Poutとするフィードバック制御を実行することができる。これによって、セカンダリプーリ46側では、油圧センサが備えられていないプライマリプーリ42側と比較して、精度良く推力(プーリ圧)を制御することができる。つまり、本実施例では、プライマリプーリ42及びセカンダリプーリ46の一方であるセカンダリプーリ46を、他方であるプライマリプーリ42と比較して、精度良く推力(プーリ圧)を制御することができる油圧制御回路100が備えられている。
従って、必要最小限の推力でベルト滑りを防止する為に必要な推力(必要推力)すなわちベルト滑りが発生する直前の推力であるベルト滑り限界推力(以下、滑り限界推力)を目標推力として設定する場合、比較的油圧制御精度が劣る(すなわち油圧センサの検出値と目標値との偏差に基づくフィードバック制御できない)プライマリプーリ42側では、確実に滑り限界推力を確保する為に、油圧指令値(プライマリ指示圧Pintgt)と実油圧(実プライマリ圧Pin)とのずれである油圧ばらつきに相当する推力分をその滑り限界推力に上乗せする必要がある。そうすると、目標の変速を実現する為の推力比τ(=Wout/Win)に基づくプライマリ圧Pin(プライマリ推力Win)とセカンダリ圧Pout(セカンダリ推力Wout)との相互関係から、プライマリプーリ42側油圧ばらつきに相当する推力分に対応して目標セカンダリ推力Woutも増大させなければならず、燃費が悪化する可能性がある。尚、油圧センサを備えなくとも、目標変速比γと実変速比γとの変速比偏差Δγ(=γ−γ)に基づくフィードバック制御により推力を補正することは可能であるので、目標の変速を実現することに関しては、必ずしも油圧制御精度が良い必要はない。
そこで、本実施例では、例えば油圧制御精度が比較的良いセカンダリプーリ46側で、セカンダリプーリ46側の滑り限界推力を確保することはもちろんのこと、プライマリプーリ42側の滑り限界推力も確保する。すなわち、セカンダリプーリ46側にて両プーリ42,46のベルト滑り防止を保証する為に必要なセカンダリプーリ46側の推力として目標セカンダリ推力Woutを設定し、両プーリ42,46のベルトトルク容量保証を実現する。また、油圧制御精度が比較的劣るプライマリプーリ42側では、上記両プーリ42,46のベルト滑りの防止を保証する為の目標セカンダリ推力Woutに相関した変速制御の為に必要な目標プライマリ推力Winを設定し、目標の変速を実現する。この際、プライマリプーリ42側の油圧ばらつき分による燃費悪化を避ける為、変速比偏差Δγに基づいたフィードバック制御を実行する。
但し、目標セカンダリ推力Woutに相関した目標プライマリ推力Winを設定する場合に、実セカンダリ圧Poutが目標セカンダリ圧Poutよりも異常に大きくされるような実セカンダリ圧Poutの高圧側への故障(フェール)が発生すると、実プライマリ圧Pinは飽くまで目標セカンダリ推力Woutに相関して設定された目標プライマリ推力Winに対応する目標プライマリ圧Pinとなるように制御される為、高圧側へフェールした実セカンダリ圧Poutに対して目標変速比γを実現する為に相対的に必要な実プライマリ圧Pinが不足して急減速(急ダウンシフト)を引き起こし、変速ショックが発生する可能性がある。その為、本実施例では、例えば実セカンダリ圧Poutの高圧側へのフェール時には、目標セカンダリ推力Woutを用いて目標プライマリ推力Winを設定するのではなく、目標セカンダリ圧Poutよりも高圧側へフェールした実セカンダリ圧Poutから換算される実セカンダリ推力Woutを用いて目標プライマリ推力Winを設定することが望ましい。尚、実セカンダリ圧Poutが高圧側へフェールしたか否かを常時検知してフェール判定すると、その後の制御が間に合わなかったり、誤判定のおそれがあることから、本実施例では、実セカンダリ圧Poutの高圧側へのフェール判定を実行することなく目標プライマリ推力Winを適切に設定する。
具体的には、無段変速機制御手段132は、例えばセカンダリプーリ46側のベルト滑り防止の為に必要なセカンダリプーリ46側の滑り限界推力であるセカンダリプーリ側滑り限界推力Woutlmtと、プライマリプーリ42側のベルト滑り防止の為に必要なプライマリプーリ42側の滑り限界推力であるプライマリプーリ側滑り限界推力Winlmtに基づいて算出される変速制御の為に必要なセカンダリプーリ46側の推力であるセカンダリプーリ側変速制御推力Woutshとのうちで大きい方を、目標セカンダリ推力Woutとして選択する。
また、無段変速機制御手段132は、例えば上記選択した目標セカンダリ推力Woutと実セカンダリ推力Wout(=実セカンダリ圧Pout×シーブ受圧面積)とのうちで選択した大きい方の推力(以下、最大セカンダリ推力Woutms)に基づいて算出される、変速制御の為に必要なプライマリプーリ42側の推力であるプライマリプーリ側変速制御推力Winshを、目標プライマリ推力Winとして設定する。また、無段変速機制御手段132は、例えば目標変速比γと実変速比γとの変速比偏差Δγに基づいたプライマリ推力Winのフィードバック制御により、目標プライマリ推力Win(すなわちプライマリプーリ側変速制御推力Winsh)を補正する。
尚、この変速比偏差Δγは、変速比γと1対1に対応するパラメータにおける目標値と実際値との偏差であれば良い。例えば、変速比偏差Δγに替えて、プライマリプーリ42側の目標プーリ位置(目標シーブ位置)Xinと実プーリ位置(実シーブ位置)Xin(図3参照)との偏差ΔXin(=Xin−Xin)、セカンダリプーリ46側の目標プーリ位置Xoutと実プーリ位置Xout(図3参照)との偏差ΔXout(=Xout−Xout)、プライマリプーリ42側の目標ベルト掛かり径Rinと実ベルト掛かり径Rin(図3参照)との偏差ΔRin(=Rin−Rin)、セカンダリプーリ46側の目標ベルト掛かり径Routと実ベルト掛かり径Rout(図3参照)との偏差ΔRout(=Rout−Rout)、目標入力軸回転速度NIN と実入力軸回転速度NINとの偏差ΔNIN(=NIN −NIN)などを用いることができる。
また、前記変速制御の為に必要な推力は、例えば目標の変速を実現する為に必要な推力であって、目標変速比γ及び目標変速速度を実現する為に必要な推力である。変速速度は、例えば単位時間当たりの変速比γの変化量dγ(=dγ/dt)であるが、本実施例では、ベルトエレメント(ブロック)1個当たりのシーブ位置移動量(dX/dNelm)として定義する(dX:単位時間当たりの可動シーブの軸方向変位量であるシーブ位置変化量すなわちシーブ位置変化速度(=dX/dt)[mm/ms]、dNelm:単位時間当たりにプーリに噛み込むエレメント(ブロック)数[個/ms])。よって、目標変速速度としては、プライマリ側目標変速速度(dXin/dNelmin)と、セカンダリ側目標変速速度(dXout/dNelmout)とで表される。具体的には、定常状態(変速比γが一定の状態)でのプライマリ推力Winとセカンダリ推力Woutとをバランス推力(定常推力)Wbl(例えばプライマリバランス推力Winblとセカンダリバランス推力Woutbl)と称し、これらの比が推力比τ(=Woutbl/Winbl)である。また、プライマリ推力Winとセカンダリ推力Woutとが一定の変速比γを保つ定常状態にあるとき、一対の可変プーリ42,46の何れかの推力に、ある推力を加算又は減算すると、定常状態が崩れて変速比γが変化し、加算又は減算した推力の大きさに応じた変速速度(dX/dNelm)が生じる。この加算又は減算した推力のことを変速差推力(過渡推力)ΔW(例えばプライマリ変速差推力ΔWinとセカンダリ変速差推力ΔWout)と称す。従って、前記変速制御の為に必要な推力は、一方の推力が設定された場合、目標変速比γを維持する為の推力比τに基づいて一方の推力に相関する目標変速比γを実現する為の他方のバランス推力Wblと、目標変速比γが変化させられるときの目標変速速度(例えばプライマリ側目標変速速度(dXin/dNelmin)とセカンダリ側目標変速速度(dXout/dNelmout))を実現する為の変速差推力ΔWとの和となる。また、プライマリプーリ42側にて目標の変速を実現する場合の差推力ΔWは、すなわちプライマリプーリ側換算のプライマリ変速差推力ΔWinは、アップシフト状態であれば(ΔWin>0)となり、ダウンシフト状態であれば(ΔWin<0)となり、変速比一定の定常状態であれば(ΔWin=0)となる。また、セカンダリプーリ46側にて目標の変速を実現する場合の差推力ΔWは、すなわちセカンダリプーリ側換算のセカンダリ変速差推力ΔWoutは、アップシフト状態であれば(ΔWout<0)となり、ダウンシフト状態であれば(ΔWout>0)となり、変速比一定の定常状態であれば(ΔWout=0)となる。
図5は、前記変速制御の為に必要な推力を説明する為の図である。この図5は、例えばセカンダリプーリ46側にてベルト滑り防止を実現するようにセカンダリ推力Woutを設定した場合に、プライマリプーリ42側にて目標のアップシフトを実現するときに設定されるプライマリ推力Winの一例を示している。図5(a)において、t1時点以前或いはt3時点以降では、目標変速比γが一定の定常状態にありΔWin=0とされるので、プライマリ推力Winはプライマリバランス推力Winbl(=Wout/τ)のみとなる。また、t1時点乃至t3時点では、目標変速比γが小さくされるアップシフト状態にあるので、図5(b)に示した図5(a)のt2時点における推力関係図で表されるように、プライマリ推力Winはプライマリバランス推力Winblとプライマリ変速差推力ΔWinとの和となる。図5(b)に示した各推力の斜線部分は、図5(a)のt2時点の目標変速比γを維持する為の各々のバランス推力Wblに相当する。
図6は、セカンダリプーリ46側にのみセカンダリ圧センサ78が備えられている場合に、必要最小限の推力で目標の変速とベルト滑り防止とを両立する為の制御構造を示すブロック図である。図6において、目標変速比γ及び無段変速機18の入力トルクTINが、例えば無段変速機制御手段132により逐次算出される。
具体的には、無段変速機制御手段132は、無段変速機18の変速後に達成すべき変速比γである変速後目標変速比γlを決定する。無段変速機制御手段132は、例えば図7に示すようなアクセル開度Accをパラメータとして出力軸回転速度NOUTと目標入力軸回転速度NIN との予め求められて記憶された関係(変速マップ)から実際の出力軸回転速度NOUT及びアクセル開度Accで示される車両状態に基づいて目標入力軸回転速度NIN を設定する。そして、無段変速機制御手段132は、目標入力軸回転速度NIN に基づいて変速後目標変速比γl(=NIN /NOUT)を算出する。図7の変速マップは変速条件に相当するもので、出力軸回転速度NOUTが小さくアクセル開度Accが大きい程大きな変速比γになる目標入力軸回転速度NIN が設定されるようになっている。この変速後目標変速比γlは、無段変速機18の最小変速比γmin(最高速ギヤ比、最Hi)と最大変速比γmax(最低速ギヤ比、最Low)の範囲内で定められる。そして、無段変速機制御手段132は、例えば迅速且つ滑らかな変速が実現されるように予め実験的に設定された関係から、変速開始前の変速比γと変速後目標変速比γlとそれらの差とに基づいて、変速中の過渡的な変速比γの目標値として目標変速比γを決定する。例えば、無段変速機制御手段132は、変速中に逐次変化させる目標変速比γを、変速開始時から変速後目標変速比γlに向かって変化する滑らかな曲線(例えば1次遅れ曲線や2次遅れ曲線)に沿って変化する経過時間の関数として決定する。すなわち、無段変速機制御手段132は、無段変速機18の変速中において、変速開始時からの時間経過に従って変速開始前の変速比γから変速後目標変速比γlに近付くように逐次目標変速比γを変化させる。また、無段変速機制御手段132は、上記経過時間の関数として目標変速比γを決定する際、その目標変速比γから変速中における目標変速速度(プライマリ側目標変速速度(dXin/dNelmin)とセカンダリ側目標変速速度(dXout/dNelmout))を算出する。例えば変速が完了して目標変速比γが一定の定常状態となれば、目標変速速度は零になる。
また、無段変速機制御手段132は、例えばエンジントルクTにトルクコンバータ14のトルク比t(=トルクコンバータ14の出力トルクであるタービントルクT/トルクコンバータ14の入力トルクであるポンプトルクT)を乗じたトルク(=T×t)として、無段変速機18の入力トルクTINを算出する。また、無段変速機制御手段132は、例えばエンジン12に対する要求負荷としての吸入空気量QAIR(或いはそれに相当するスロットル弁開度θTH等)をパラメータとしてエンジン回転速度NとエンジントルクTとの予め実験的に求められて記憶された図8に示すような関係(マップ、エンジントルク特性図)から、吸入空気量QAIR及びエンジン回転速度Nに基づいて推定エンジントルクTesとして、エンジントルクTを算出する。或いは、このエンジントルクTは、例えばトルクセンサなどにより検出されるエンジン12の実出力トルク(実エンジントルク)Tなどが用いられても良い。また、トルクコンバータ14のトルク比tは、トルクコンバータ14の速度比e(=トルクコンバータ14の出力回転速度であるタービン回転速度N/トルクコンバータ14の入力回転速度であるポンプ回転速度N(エンジン回転速度N))の関数であり、例えば速度比eとトルク比t、効率η、及び容量係数Cとのそれぞれの予め実験的に求められて記憶された図9に示すような関係(マップ、トルクコンバータ14の所定の作動特性図)から、実際の速度比eに基づいて無段変速機制御手段132により算出される。尚、推定エンジントルクTesは、実エンジントルクTそのものを表すように算出されるものであり、特に実エンジントルクTと区別する場合を除き、推定エンジントルクTesを実エンジントルクTとして取り扱うものとする。従って、推定エンジントルクTesには実エンジントルクTも含むものとする。
また、無段変速機制御手段132は、例えば滑り限界推力Wlmtを算出する滑り限界推力算出部すなわち滑り限界推力算出手段134と、バランス推力Wblを算出する定常推力算出部すなわち定常推力算出手段136と、変速差推力ΔWを算出する差推力算出部すなわち差推力算出手段138と、フィードバック制御量Winfbを算出するFB制御量算出部すなわちFB制御量算出手段140と、最大セカンダリ推力Woutmsを選択するセカンダリ推力選択部すなわちセカンダリ推力選択手段142とを備えている。
図6のブロックB1及びブロックB2において、滑り限界推力算出手段134は、例えば実変速比γと無段変速機18の入力トルクTINとに基づいて滑り限界推力Wlmtを算出する。具体的には、滑り限界推力算出手段134は、次式(1)及び次式(2)からプライマリプーリ42の入力トルクとしての無段変速機18の入力トルクTIN、セカンダリプーリ46の入力トルクとしての無段変速機18の出力トルクTOUT、可変プーリ42,46のシーブ角α、プライマリプーリ42側の所定のエレメント・プーリ間摩擦係数μin、セカンダリプーリ46側の所定のエレメント・プーリ間摩擦係数μout、実変速比γから一意的に算出されるプライマリプーリ42側のベルト掛かり径Rin、実変速比γから一意的に算出されるセカンダリプーリ46側のベルト掛かり径Rout(以上、図3参照)に基づいて、セカンダリプーリ側滑り限界推力Woutlmt及びプライマリプーリ側滑り限界推力Winlmtをそれぞれ算出する。尚、TOUT=γ×Tin=(Rout/Rin)×Tinとしている。
Woutlmt=(TOUT×cosα)/(2×μout×Rout)
=(Tin ×cosα)/(2×μout×Rin ) ・・・(1)
Winlmt =(Tin ×cosα)/(2×μin ×Rin ) ・・・(2)
図6のブロックB3及びブロックB8において、定常推力算出手段136は、例えばプライマリプーリ側滑り限界推力Winlmtに相関するセカンダリバランス推力Woutbl、及び後述するB7にて選択された最大セカンダリ推力Woutmsに相関するプライマリバランス推力Winblをそれぞれ算出する。具体的には、定常推力算出手段136は、目標変速比γをパラメータとしてプライマリ側安全率SFin(=Win/Winlmt)の逆数SFin−1(=Winlmt/Win)とプライマリプーリ42側に相関するセカンダリプーリ46側の推力を算出するときの推力比τinとの予め実験的に求められて記憶された例えば図10(a)に示すような関係(推力比マップ)から、逐次算出される目標変速比γ及びプライマリ側安全率の逆数SFin−1に基づいて推力比τinを算出する。そして、定常推力算出手段136は、次式(3)からプライマリプーリ側滑り限界推力Winlmt及び推力比τinに基づいてセカンダリバランス推力Woutblを算出する。また、定常推力算出手段136は、目標変速比γをパラメータとしてセカンダリ側安全率SFout(=Wout/Woutlmt)の逆数SFout−1(=Woutlmt/Wout)とセカンダリプーリ46側に相関するプライマリプーリ42側の推力を算出するときの推力比τoutとの予め実験的に求められて記憶された例えば図10(b)に示すような関係(推力比マップ)から、逐次算出される目標変速比γ及びセカンダリ側安全率の逆数SFout−1に基づいて推力比τoutを算出する。そして、定常推力算出手段136は、次式(4)から最大セカンダリ推力Woutms及び推力比τoutに基づいてプライマリバランス推力Winblを算出する。尚、被駆動時には入力トルクTINや出力トルクTOUTが負の値となることから、上記各安全率の逆数SFin−1,SFout−1も被駆動時には負の値となる。また、この逆数SFin−1,SFout−1は、逐次算出されても良いが、安全率SFin、SFoutに所定値(例えば1−1.5程度)を各々設定するならばその逆数を設定しても良い。
Woutbl=Winlmt×τin ・・・(3)
Winbl=Woutms/τout ・・・(4)
図6のブロックB4及びブロックB9において、差推力算出手段138は、例えばセカンダリプーリ46側にて目標の変速を実現する場合のセカンダリプーリ側換算の差推力ΔWとしてのセカンダリ変速差推力ΔWout、及びプライマリプーリ42側にて目標の変速を実現する場合のプライマリプーリ側換算の差推力ΔWとしてのプライマリ変速差推力ΔWinを算出する。具体的には、差推力算出手段138は、セカンダリ側目標変速速度(dXout/dNelmout)とセカンダリ変速差推力ΔWoutとの予め実験的に求められて記憶された例えば図11(b)に示すような関係(差推力マップ)から、逐次算出されるセカンダリ側目標変速速度(dXout/dNelmout)に基づいてセカンダリ変速差推力ΔWoutを算出する。また、差推力算出手段138は、プライマリ側目標変速速度(dXin/dNelmin)とプライマリ変速差推力ΔWinとの予め実験的に求められて記憶された例えば図11(a)に示すような関係(差推力マップ)から、逐次算出されるプライマリ側目標変速速度(dXin/dNelmin)に基づいてプライマリ変速差推力ΔWinを算出する。
ここで、上記ブロックB3,B4における演算では、推力比マップ(図10参照)や差推力マップ(図11参照)等の予め実験的に求められて設定された物理特性図を用いる。その為、油圧制御回路100等の個体差によりセカンダリバランス推力Woutblやセカンダリ変速差推力ΔWoutの算出結果には物理特性に対するばらつきが存在する。そこで、このような物理特性に対するばらつきを考慮する場合には、滑り限界推力算出手段134は、例えばプライマリプーリ側滑り限界推力Winlmtに基づくセカンダリプーリ46側の推力(セカンダリバランス推力Woutblやセカンダリ変速差推力ΔWout)の算出に関わる物理特性に対するばらつき分に対応する所定推力(制御マージン)Wmgnを、上記セカンダリプーリ46側の推力の算出に先立って、プライマリプーリ側滑り限界推力Winlmtに加算する。従って、上記物理特性に対するばらつきを考慮する場合には、前記ブロックB3において、定常推力算出手段136は、例えば前記式(3)に替えて、次式(3)’から上記制御マージンWmgnが加算されたプライマリプーリ側滑り限界推力Winlmt及び推力比τinに基づいてセカンダリバランス推力Woutblを算出する。
Woutbl=(Winlmt+Wmgn)×τin ・・・(3)’
尚、上記制御マージンWmgnは、例えば予め実験的に求められて設定された一定値(設計値)であるが、定常状態(変速比一定状態)よりも過渡状態(変速中)の方がばらつき要因(推力比マップや差推力マップの物理特性図)を多く用いるので、大きい値に設定されている。また、上記算出に関わる物理特性に対するばらつき分は、例えばリニアソレノイド弁SLP,SLSへの各制御電流に対する制御油圧PSLP,PSLSのばらつき、その制御電流を出力する駆動回路のばらつき、制御油圧PSLP,PSLSに対する実プーリ圧Pin,Poutのばらつき等のプーリ圧の油圧指令値に対する実油圧のずれ分(油圧ばらつき分、油圧制御上のばらつき分)とは異なるものである。この油圧ばらつき分は、ユニット(油圧制御回路100等のハードユニット)によっては比較的大きな値となるが、上記算出に関わる物理特性に対するばらつき分は、上記油圧ばらつき分と比べて極めて小さな値である。その為、制御マージンWmgnをプライマリプーリ側滑り限界推力Winlmtに加算することは、プーリ圧の油圧指令値に対して実プーリ圧がどんなにばらついても目標のプーリ圧が得られるようにその油圧指令値に制御上のばらつき分を上乗せすることに比べ、燃費の悪化が抑制される。また、上記ブロックB8,B9における演算では、最大セカンダリ推力Woutmsを基にするので、ここでは演算に先立って上記制御マージンWmgnを最大セカンダリ推力Woutmsに加算することについては実行しない。
また、無段変速機制御手段132は、例えばプライマリプーリ42側のベルト滑りを防止する為に必要なセカンダリ推力として、セカンダリバランス推力Woutblにセカンダリ変速差推力ΔWoutを加算したセカンダリプーリ側変速制御推力Woutsh(=Woutbl+ΔWout)を算出する。そして、図6のブロックB5において、無段変速機制御手段132は、セカンダリプーリ側滑り限界推力Woutlmtとセカンダリプーリ側変速制御推力Woutshとのうちで大きい方を、目標セカンダリ推力Woutとして選択する。
また、無段変速機制御手段132は、例えばプライマリバランス推力Winblにプライマリ変速差推力ΔWinを加算してプライマリプーリ側変速制御推力Winsh(=Winbl+ΔWin)を算出する。また、図6のブロックB10において、FB制御量算出手段140は、例えば次式(5)に示すような予め求められて設定されたフィードバック制御式を用いて、実変速比γを目標変速比γと一致させる為のフィードバック制御量(FB制御補正量)Winfbを算出する。この式(5)において、Δγは目標変速比γと実変速比γとの変速比偏差(=γ−γ)、KPは所定の比例定数、KIは所定の積分定数、KDは所定の微分定数である。そして、無段変速機制御手段132は、例えばプライマリプーリ側変速制御推力Winshに対して、変速比偏差Δγに基づいたフィードバック制御により補正した値(=Winsh+Winfb)を目標プライマリ推力Winとして設定する。
Winfb=KP×Δγ+KI×(∫Δγdt)+KD×(dΔγ/dt) ・・・(5)
図6のブロックB6において、セカンダリ推力選択手段142は、例えばセカンダリ圧センサ78にて検出された実セカンダリ圧Poutに基づいて、実セカンダリ推力Woutを算出する。すなわち、セカンダリ推力選択手段142は、次式(6)に従って、実セカンダリ圧Poutを実セカンダリ推力Woutに換算する。そして、図6のブロックB7において、セカンダリ推力選択手段142は、例えば図6のブロックB5にて選択された目標セカンダリ推力Woutと上記ブロックB6にて算出した実セカンダリ推力Woutとのうちで大きい方を、最大セカンダリ推力Woutmsとして選択する。
実Wout=実Pout×セカンダリシーブ受圧面積 ・・・(6)
ここで、実セカンダリ圧Poutを目標セカンダリ推力Woutに対応する目標セカンダリ圧Poutとするフィードバック制御が適切に実行されている正常時には、定常推力算出手段136によるプライマリバランス推力Winblの算出に、最大セカンダリ推力Woutmsとして目標セカンダリ推力Woutを用ることが望ましい。これは、例えば実セカンダリ圧Poutのフィードバック制御により或いはセカンダリ圧センサ78の信号ノイズにより、実セカンダリ圧Poutの値が目標セカンダリ圧Poutの値を挟んで上下に動く可能性があり、正常時に目標セカンダリ推力Woutと実セカンダリ推力Woutとをそのまま比較すると、最大セカンダリ推力Woutmsとして目標セカンダリ推力Woutが選択されたり実セカンダリ推力Woutが選択されたりして結果的にプライマリバランス推力Winbl(目標プライマリ推力Win)がふらつき、変速が滑らかにならない可能性がある為である。そこで、セカンダリ推力選択手段142による最大セカンダリ推力Woutmsの選択の際は、実セカンダリ圧Poutから換算される実セカンダリ推力の換算値である実セカンダリ推力Woutよりも所定値Wout’分小さくされた実セカンダリ推力Woutのオフセット値である実セカンダリオフセット推力Woutoffを、目標セカンダリ推力Woutとの比較に用いる実セカンダリ推力Woutの値として用いても良い。尚、実セカンダリオフセット推力Woutoffとしては、実セカンダリ推力Woutから所定値Wout’分を直接的に差し引いた値(=実Wout−Wout’)であっても良いし、実セカンダリ圧Poutから所定値Pout’(=Wout’/シーブ受圧面積)分を差し引いた実セカンダリオフセット圧Poutoff(=実Pout−Pout’)を推力に換算した値(=Poutoff×シーブ受圧面積)であっても良い。
加えて、セカンダリ推力選択手段142により実セカンダリオフセット推力Woutoffが最大セカンダリ推力Woutmsとして選択された場合には、無段変速機制御手段132により一層適切にセカンダリ推力Woutに相関した目標プライマリ推力Winが設定されるようにするという観点から、実セカンダリオフセット推力Woutoffではなく、実セカンダリ推力の換算値である実セカンダリ推力Woutに基づいて目標プライマリ推力Winを設定しても良い。
前記所定値Wout’(或いは所定値Pout’)は、例えば実セカンダリ推力Woutが目標セカンダリ推力Woutに適切に制御される正常時には目標セカンダリ推力Woutが最大セカンダリ推力Woutmsとして確実に選択され、且つ実セカンダリ推力Woutが目標セカンダリ推力Woutに制御されず目標セカンダリ推力Woutよりも異常に大きくなる故障時には実セカンダリ推力Woutが最大セカンダリ推力Woutmsとして確実に選択される為の予め実験的に(或いは設計的に)求められて記憶された一定値である(特に区別しない限りは、明細書全体を通して推力とプーリ圧(例えばセカンダリ圧、プライマリ圧)は同意として用いる)。
このように、前記ブロックB1乃至B5は、目標セカンダリ推力Woutを設定するセカンダリ側目標推力演算部すなわちセカンダリ側目標推力演算手段150として機能する。また、前記ブロックB6乃至B10は、目標プライマリ推力Winを設定するプライマリ側目標推力演算部すなわちプライマリ側目標推力演算手段152として機能する。
図6のブロックB11及びブロックB12において、無段変速機制御手段132は、例えば目標推力を目標プーリ圧に変換する。具体的には、無段変速機制御手段132は、目標セカンダリ推力Wout及び目標プライマリ推力Winを、目標セカンダリ圧Pout(=Wout/シーブ受圧面積)及び目標プライマリ圧Pin(=Win/シーブ受圧面積)に各々変換する。そして、無段変速機制御手段132は、その目標セカンダリ圧Pout及び目標プライマリ圧Pinをセカンダリ指示圧Pouttgt及びプライマリ指示圧Pintgtとして設定する。
無段変速機制御手段132は、例えば目標プライマリ圧Pin及び目標セカンダリ圧Poutが得られるように、油圧制御指令信号SCVTとしてプライマリ指示圧Pintgt及びセカンダリ指示圧Pouttgtを油圧制御回路100へ出力する。油圧制御回路100は、その油圧制御指令信号SCVTに従って、リニアソレノイド弁SLPを作動させてプライマリ圧Pinを調圧すると共に、リニアソレノイド弁SLSを作動させてセカンダリ圧Poutを調圧する。
また、無段変速機制御手段132は、例えばセカンダリプーリ46側の油圧ばらつき分(油圧制御上のばらつき分)を補償する為に、セカンダリ圧センサ78によるセカンダリ圧Poutの検出値が目標セカンダリ圧Poutと一致するように、セカンダリ圧Poutの検出値と目標セカンダリ圧Poutとの偏差ΔPout(=Pout−Pout検出値)に基づくフィードバック制御によりセカンダリ指示圧Pouttgtを補正する。尚、本実施例の油圧制御回路100ではプライマリプーリ42側に油圧センサが設けられていないので、プーリ圧の検出値と実際値との偏差に基づく上記セカンダリプーリ46側のようなフィードバック制御によりプライマリ指示圧Pintgtを補正することはできない。しかしながら、本実施例では、例えば前記ブロックB10において実変速比γが目標変速比γと一致するようにフィードバック制御により補正された値(=Winsh+Winfb)が目標プライマリ推力Winとして設定されるので、プライマリプーリ42側の油圧ばらつき分を補償することができる。
図12は、電子制御装置50の制御作動の要部すなわち油圧制御精度が良くないプライマリプーリ42側の油圧マージン(油圧ばらつきを補償する為の油圧)分を削って燃費向上を図ると共に、実セカンダリ推力Woutが目標セカンダリ推力Woutよりも異常に大きくなる故障が生じたとしてもその故障を検知することなくその故障に起因した急変速を防止する為の制御作動を説明するフローチャートであり、例えば数msec乃至数十msec程度の極めて短いサイクルタイムで繰り返し実行される。
図12において、先ず、滑り限界推力算出手段134に対応するステップ(以下、ステップを省略する)S10において、例えば前記式(1)から無段変速機18の入力トルクTIN、可変プーリ42,46のシーブ角α、セカンダリプーリ46側の所定のエレメント・プーリ間摩擦係数μout、実変速比γから一意的に算出されるプライマリプーリ42側のベルト掛かり径Rinに基づいて、セカンダリプーリ側滑り限界推力Woutlmtが算出される。次いで、同じく滑り限界推力算出手段134に対応するS20において、例えば前記式(2)から無段変速機18の入力トルクTIN、可変プーリ42,46のシーブ角α、プライマリプーリ42側の所定のエレメント・プーリ間摩擦係数μin、実変速比γから一意的に算出されるプライマリプーリ42側のベルト掛かり径Rinに基づいて、プライマリプーリ側滑り限界推力Winlmtが算出される。このS20では、例えば前記物理特性に対するばらつきを考慮する場合には、制御マージンWmgnがプライマリプーリ側滑り限界推力Winlmtに加算されても良い。次いで、定常推力算出手段136に対応するS30において、例えば図10(a)に示すような推力比マップから、逐次算出される目標変速比γ及びプライマリ側安全率の逆数SFin−1に基づいて推力比τinが算出される。そして、前記式(3)から上記プライマリプーリ側滑り限界推力Winlmt及び推力比τinに基づいてセカンダリバランス推力(セカンダリ定常推力)Woutblが算出される。上記S20にて制御マージンWmgnがプライマリプーリ側滑り限界推力Winlmtに加算された場合には、このS30では、前記式(3)に替えて、前記式(3)’からセカンダリバランス推力Woutblが算出される。次いで、差推力算出手段138に対応するS40において、例えば図11(b)に示すような差推力マップから、逐次算出されるセカンダリ側目標変速速度(dXout/dNelmout)に基づいてセカンダリ変速差推力ΔWoutが算出される。次いで、無段変速機制御手段132に対応するS50において、例えば上記セカンダリバランス推力Woutblにセカンダリ変速差推力ΔWoutが加算されてセカンダリプーリ側変速制御推力Woutsh(=Woutbl+ΔWout)が算出される。そして、上記セカンダリプーリ側滑り限界推力Woutlmtとセカンダリプーリ側変速制御推力Woutshとのうちで大きい方が目標セカンダリ推力Woutとして選択される。尚、上記S10乃至S50はセカンダリ側目標推力演算手段150に対応する。
次いで、セカンダリ推力選択手段142に対応するS60において、例えば前記式(6)から実セカンダリ圧Pout(例えばセカンダリ圧センサ78にて検出された検出値)に基づいて実セカンダリ推力Woutが算出される。次いで、同じくセカンダリ推力選択手段142に対応するS70において、例えば上記目標セカンダリ推力Woutと実セカンダリ推力Woutとのうちで大きい方が最大セカンダリ推力Woutmsとして選択される。また、このS70では、例えば目標セカンダリ推力Woutとの比較に用いる実セカンダリ推力Woutの値として実セカンダリオフセット推力Woutoffが用いられる。定常推力算出手段136に対応するS80において、例えば図10(b)に示すような推力比マップから、逐次算出される目標変速比γ及びセカンダリ側安全率の逆数SFout−1に基づいて推力比τoutが算出される。そして、前記式(4)から上記最大セカンダリ推力Woutms及び推力比τoutに基づいてプライマリバランス推力(プライマリ定常推力)Winblが算出される。また、上記S70にて最大セカンダリ推力Woutmsとして実セカンダリオフセット推力Woutoffが選択されたときには、このプライマリバランス推力Winblの算出に用いる最大セカンダリ推力Woutmsの値として実セカンダリオフセット推力Woutoffではなく実セカンダリ推力Woutが用いられる。次いで、差推力算出手段138に対応するS90において、例えば図11(a)に示すような差推力マップから、逐次算出されるプライマリ側目標変速速度(dXin/dNelmin)に基づいてプライマリ変速差推力ΔWinが算出される。次いで、FB制御量算出手段140に対応するS100において、例えば前記式(5)に示すような所定のフィードバック制御式から変速比偏差Δγに基づいてフィードバック制御量(FB制御補正量)Winfbが算出される。次いで、無段変速機制御手段132に対応するS110において、例えば上記プライマリバランス推力Winblにプライマリ変速差推力ΔWinが加算されてプライマリプーリ側変速制御推力Winsh(=Winbl+ΔWin)が算出される。そして、上記プライマリプーリ側変速制御推力Winshに上記フィードバック制御量Winfbが加算されて目標プライマリ推力Win(=Winsh+Winfb)が設定される。尚、上記S60乃至S110はプライマリ側目標推力演算手段152に対応する。
次いで、無段変速機制御手段132に対応するS120において、例えば前記目標セカンダリ推力Woutが目標セカンダリ圧Pout(=Wout/シーブ受圧面積)に変換される。そして、上記目標セカンダリ圧Poutがセカンダリ指示圧Pouttgtとして設定される。このセカンダリ指示圧Pouttgtは油圧制御指令信号SCVTとして油圧制御回路100へ出力され、この油圧制御指令信号SCVTに従ってリニアソレノイド弁SLSが作動させられてセカンダリ圧Poutが調圧される。この際、例えばセカンダリ圧センサ78によるセカンダリ圧Poutの検出値が目標セカンダリ圧Poutと一致するように、偏差ΔPout(=Pout−Pout検出値)に基づくフィードバック制御によりセカンダリ指示圧Pouttgtが補正されて、セカンダリプーリ46側の油圧ばらつき分が補償される。
次いで、無段変速機制御手段132に対応するS130において、例えば前記目標プライマリ推力Winが目標プライマリ圧Pin(=Win/シーブ受圧面積)に変換される。そして、上記目標プライマリ圧Pinがプライマリ指示圧Pintgtとして設定される。このプライマリ指示圧Pintgtは油圧制御指令信号SCVTとして油圧制御回路100へ出力され、この油圧制御指令信号SCVTに従ってリニアソレノイド弁SLPが作動させられてプライマリ圧Pinが調圧される。この際、例えば前記S100,110にて、実変速比γが目標変速比γと一致するようにフィードバック制御により補正された値(=Winsh+Winfb)が目標プライマリ推力Winとして設定されるので、プライマリプーリ42側の油圧ばらつき分が補償される。
上述のように、本実施例によれば、セカンダリプーリ46側にて両プーリ42,46のベルト滑り防止を保証する為に必要なセカンダリプーリ46側の推力が目標セカンダリ推力Woutとして設定されると共に、その目標セカンダリ推力Woutと実セカンダリ推力Woutとのうちで選択した大きい方の推力(最大セカンダリ推力Woutms)に基づいて算出される、変速制御の為に必要なプライマリプーリ42側の推力であるプライマリプーリ側変速制御推力Winshが目標プライマリ推力Winとして設定されるので、実セカンダリ推力Woutが目標セカンダリ推力Woutよりも異常に大きくなる故障が生じたとしても、その故障を検知することなくその故障に起因した急変速を防止することができる。つまり、上記制御を用いることで故障検知(フェール検知)そのものが不要になって誤判定も招くことなく、故障に起因した急変速を防止して、変速ショック等を抑制することができる。
また、本実施例によれば、セカンダリプーリ46をプライマリプーリ42と比較して精度良く推力(プーリ圧)を制御することができる油圧制御回路100が備えられており、セカンダリプーリ46側のベルト滑り防止の為に必要なセカンダリプーリ側滑り限界推力Woutlmtと、プライマリプーリ42側のベルト滑り防止の為に必要なプライマリプーリ側滑り限界推力Winlmtに基づいて算出される変速制御の為に必要なセカンダリプーリ46側の推力であるセカンダリプーリ側変速制御推力Woutshとのうちで大きい方を目標セカンダリ推力Woutとして選択するので、推力制御精度(油圧制御精度)が比較的良いセカンダリプーリ46側にて、セカンダリプーリ46におけるベルト滑り防止の為の必要推力が確保されることはもちろんのこと、推力制御精度が比較的劣るプライマリプーリ42におけるベルト滑り防止の為の必要推力も確保される。また、ベルト滑り防止の為の推力は推力制御精度が比較的良いセカンダリプーリ46側にて制御されることから、目標セカンダリ推力Woutの設定時に、推力制御精度が比較的劣るプライマリプーリ42における油圧ばらつき分を加える必要が無い。つまり、油圧ばらつき分を加えることなく、セカンダリプーリ46側にて両可変プーリ42,46におけるベルト滑り防止の為の必要推力が確保される。また、推力制御精度が比較的劣るプライマリプーリ42における油圧ばらつき分を加えることなくプライマリプーリ42におけるベルト滑りを防止しつつ、目標の変速を適切に実現することができる。よって、油圧制御精度が良くない方のプライマリプーリ42側の油圧マージン分を削って燃費向上を図ることができる。また、セカンダリプーリ46側の推力制御精度(油圧制御精度)のみが比較的良くされるので、コストアップが抑制される。
また、本実施例によれば、最大セカンダリ推力Woutmsの選択の際は、実セカンダリ圧Poutから換算される実セカンダリ推力Woutよりも所定値Wout’分小さくされた実セカンダリオフセット推力Woutoffを目標セカンダリ推力Woutとの比較に用いる実セカンダリ推力Woutの値として用いるので、実セカンダリ推力Woutが目標セカンダリ推力Woutに制御され得る正常時に、実セカンダリ推力Woutがノイズや制御等によりふらつくことにより目標セカンダリ推力Woutに対して大きくなったり小さくなったりして変速制御の為に必要な目標プライマリ推力Winがふらついてしまう可能性があることに対して、実セカンダリオフセット推力Woutoffが用いられることで正常時には目標セカンダリ推力Woutが常に選択されて目標プライマリ推力Winが上記ノイズ等の影響を受けることなく適切に設定される。
また、本実施例によれば、前記所定値Wout’は、実セカンダリ推力Woutが目標セカンダリ推力Woutに適切に制御される正常時には目標セカンダリ推力Woutが最大セカンダリ推力Woutmsとして確実に選択され、且つ実セカンダリ推力Woutが目標セカンダリ推力Woutに制御されず目標セカンダリ推力Woutよりも異常に大きくなる故障時には実セカンダリ推力Woutが最大セカンダリ推力Woutmsとして確実に選択される為の予め実験的に(或いは設計的に)求められて記憶された一定値であるので、正常時には目標セカンダリ推力Woutが確実に選択されて変速制御の為に必要な目標プライマリ推力Winが適切に設定され、故障時には実セカンダリ推力Woutが確実に選択されて急変速を防止する為に必要な目標プライマリ推力Winが適切に設定される。
また、本実施例によれば、実セカンダリオフセット推力Woutoffが最大セカンダリ推力Woutmsとして選択された場合には、実セカンダリ推力Woutに基づいて目標プライマリ推力Winを設定するので、故障時には急変速を防止する為に必要な目標プライマリ推力Winが一層適切に設定される。
また、本実施例によれば、油圧制御回路100はセカンダリプーリ46側のみに、そのセカンダリプーリ46に作用する実セカンダリ圧Poutを検出する為のセカンダリ圧センサ78を備え、セカンダリ圧センサ78の検出値を目標セカンダリ推力Woutに対応する目標セカンダリ圧Poutとするフィードバック制御を実行するので、例えばセカンダリプーリ46側では、油圧センサが備えられていないプライマリプーリ42側と比較して、精度良く推力(プーリ圧)を制御することができる。
また、本実施例によれば、目標変速比γと実変速比γとの変速比偏差Δγ或いは目標プーリ位置Xinと実プーリ位置Xinとの偏差ΔXinなどに基づいたプライマリ推力Winのフィードバック制御により目標プライマリ推力Winが補正されるので、例えば推力制御精度が比較的劣るプライマリプーリ42における油圧ばらつき分を補償することができる。従って、油圧ばらつき分による燃費悪化を抑制でき、必要最小限のプーリ推力で目標の変速とベルト滑り防止とを適切に実現することができる。
また、本実施例によれば、前記変速制御の為に必要な推力(セカンダリプーリ側変速制御推力Woutsh、プライマリプーリ側変速制御推力Winsh)は、目標変速比γ及び目標変速速度(プライマリ側目標変速速度(dXin/dNelmin)とセカンダリ側目標変速速度(dXout/dNelmout))を実現する為に必要な推力であるので、例えば変速制御の為に必要な推力が適切に算出される。
また、本実施例によれば、滑り限界推力Wlmtは実変速比γと無段変速機18の入力トルクTINとに基づいて算出されるので、例えば滑り限界推力Wlmtが適切に算出され、ベルト滑り防止の為の必要推力が適切に確保される。
また、本実施例によれば、プライマリプーリ側滑り限界推力Winlmtに基づくセカンダリプーリ46側の推力(セカンダリバランス推力Woutblやセカンダリ変速差推力ΔWout)の算出に関わる物理特性に対するばらつき分に対応する所定推力(制御マージン)Wmgnを、そのセカンダリプーリ46側の推力の算出に先立って、プライマリプーリ側滑り限界推力Winlmtに加算するので、例えば推力制御精度が比較的劣るプライマリプーリ42におけるベルト滑りを確実に防止する為の必要推力が適切に確保される。
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、本発明はその他の態様においても適用される。
例えば、前述の実施例では、セカンダリプーリ46を、プライマリプーリ42と比較して、精度良く推力(プーリ圧)を制御することができる油圧制御回路100が備えられていたが、これに限らず、例えばプライマリプーリ42側を、セカンダリプーリ46側と比較して、精度良く推力を制御することができる油圧制御回路100が備えられていれば良い。この場合には、例えばプライマリプーリ42側にて、プライマリプーリ42側の滑り限界推力及びセカンダリプーリ46側の滑り限界推力を確保する、すなわち両プーリ42,46のベルトトルク容量保証を実現する。また、油圧制御精度が比較的劣るセカンダリプーリ46側では、目標プライマリ推力Winに相関した目標セカンダリ推力Woutを設定し、目標の変速を実現する。この際、セカンダリプーリ46側の油圧ばらつき分による燃費悪化を避ける為、変速比偏差Δγに基づいたフィードバック制御を実行する。また、プライマリプーリ42及びセカンダリプーリ46の一方のプーリを、他方のプーリと比較して、精度良く推力を制御することができる油圧制御回路100でなくとも本発明は適用され得る。例えば、プライマリプーリ42及びセカンダリプーリ46側の何れにも油圧センサを備えて、それらプライマリプーリ42及びセカンダリプーリ46の何れをも精度良く推力を制御することができる油圧制御回路100であっても良いし、また、プライマリプーリ42及びセカンダリプーリ46側の何れにも油圧センサを備えていない油圧制御回路100であっても良い。
また、前述の実施例では、プーリ圧を検出可能な油圧センサを備えることで、油圧センサが備えられていないプーリ側と比較して、精度良く推力(プーリ圧)を制御することができたが、必ずしもこれに限らない。例えば、リニアソレノイド弁SL等の油圧制御回路100を構成するハードにおいて油圧ばらつきが抑えられて油圧制御精度が比較的良いのであれば、油圧センサは設けられなくとも良い。
また、前述の実施例において、流体式伝動装置としてロックアップクラッチ26が備えられているトルクコンバータ14が用いられていたが、ロックアップクラッチ26は必ずしも設けられなくても良く、またトルクコンバータ14に替えて、トルク増幅作用のない流体継手(フルードカップリング)などの他の流体式伝動装置が用いられてもよい。また、前後進切換装置がその発進機構として機能するか、発進クラッチ等の発進機構が備えられるか、或いは動力伝達経路を断接可能な係合装置等が備えられる場合には、流体式伝動装置は備えられなくとも良い。
尚、上述したの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。
18:ベルト式無段変速機(車両用無段変速機)
42:入力側可変プーリ
46:出力側可変プーリ
48:伝動ベルト
50:電子制御装置(制御装置)
78:セカンダリ圧センサ(油圧センサ)
100:油圧制御回路

Claims (6)

  1. 入力側可変プーリ及び出力側可変プーリの有効径が可変の一対の可変プーリと、該一対の可変プーリの間に巻き掛けられた伝動ベルトとを有し、該入力側可変プーリにおける入力側推力及び該出力側可変プーリにおける出力側推力を各々制御することで該伝動ベルトの滑りを防止しつつ実変速比を目標変速比とする車両用無段変速機の制御装置であって、
    前記入力側可変プーリ及び前記出力側可変プーリの一方の側の目標推力として、該一方の側にて両プーリのベルト滑り防止を保証する為に必要な該一方の側の推力を設定すると共に、
    前記入力側可変プーリ及び前記出力側可変プーリの他方の側の目標推力として、前記一方の側の目標推力と該一方の側の実推力とのうちで選択した大きい方の推力に基づいて算出される、変速制御の為に必要な該他方の側の推力を設定することを特徴とする車両用無段変速機の制御装置。
  2. 前記入力側可変プーリ及び前記出力側可変プーリの一方を、他方と比較して、精度良く推力を制御できる油圧制御回路が備えられており、
    前記一方の側の目標推力として、該一方の側のベルト滑り防止の為に必要な該一方の側の滑り限界推力と、前記他方の側のベルト滑り防止の為に必要な該他方の側の滑り限界推力に基づいて算出される変速制御の為に必要な該一方の側の推力とのうちで大きい方を選択することを特徴とする請求項1に記載の車両用無段変速機の制御装置。
  3. 前記一方の側の目標推力と該一方の側の実推力とのうちで大きい方の推力を選択する際は、比較に用いる該実推力の値として、該一方の可変プーリに作用する実プーリ圧の検出値から換算される該実推力の換算値よりも所定値分小さくされた該実推力のオフセット値を用いることを特徴とする請求項1又は2に記載の車両用無段変速機の制御装置。
  4. 前記所定値は、前記一方の側の実推力が該一方の側の目標推力に制御される正常時には該目標推力が前記大きい方の推力として確実に選択され、且つ該実推力が該目標推力に制御されず該目標推力よりも異常に大きくなる故障時には該実推力が該大きい方の推力として確実に選択される為の予め求められて記憶された一定値であることを特徴とする請求項3に記載の車両用無段変速機の制御装置。
  5. 前記実推力のオフセット値が前記大きい方の推力として選択された場合には、前記実推力の換算値に基づいて前記他方の側の目標推力を設定することを特徴とする請求項3又は4に記載の車両用無段変速機の制御装置。
  6. 前記油圧制御回路は、前記一方の側のみに、該一方の可変プーリに作用する実プーリ圧を検出する為の油圧センサを備え、
    前記油圧センサの検出値を前記一方の側の目標推力に対応する目標プーリ圧とするフィードバック制御を実行することを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の車両用無段変速機の制御装置。
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