JP5694910B2

JP5694910B2 - 無段変速機の滑り検知装置

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Publication number: JP5694910B2
Application number: JP2011273667A
Authority: JP
Inventors: 淳史倉内; 延明小宮; 雅人新藤
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2011-12-14
Filing date: 2011-12-14
Publication date: 2015-04-01
Anticipated expiration: 2031-12-14
Also published as: JP2013124716A

Description

この発明は無段変速機の滑り検知装置に関する。

無段変速機、即ち、エンジンなどの駆動源の駆動力によって回転する入力軸に接続されるドライブプーリなどの入力軸要素とベルトなどの動力伝達要素を介して入力軸要素に接続されるドリブンプーリなど出力軸要素を備え、入力軸から入力される回転を変速して出力軸に伝達する自動変速機にあっては、入出力軸要素の間、より具体的には入出力軸要素の少なくともいずれかと動力伝達要素の間に滑り（スリップ）が発生すると、動力伝達効率が低下するなどの不都合が生じることから、その滑りを精度良く検知する必要がある。

そこで、下記の特許文献１において、入出力軸要素の回転数の差分から滑り量を検知する技術が提案されている。

特開２００８−１２１８１９号公報

回転数は通例、１回転の間の細分された角度区間の時間を計測することで検出されるが、燃焼変動などによって駆動源の回転は厳密には１回転の間でも一定ではないことから、回転数を用いるのでは滑り量を精度良く検知することが困難である。

この発明の目的は上記した課題を解決し、入出力軸要素と動力伝達要素を備える自動変速機において、入出力軸要素と動力伝達要素の間の滑り量を精度良く検知するようにした無段変速機の滑り検知装置を提供することにある。

上記した課題を解決するために、請求項１に係る無段変速機の滑り検知装置にあっては、駆動源の駆動力によって回転する入力軸に接続される入力軸要素と、前記入力軸要素に動力伝達要素を介して接続されると共に、駆動輪に連結される出力軸に接続される出力軸要素とからなり、前記入力軸から入力される回転を変速して前記出力軸に伝達する無段変速機において、前記入力軸要素と出力軸要素の回転角速度をそれぞれ周波数で検出する周波数検出手段と、前記検出された前記入力軸要素と出力軸要素についての周波数の面積をそれぞれ算出する周波数面積算出手段と、前記算出された前記入力軸要素と出力軸要素についての周波数の面積に基づいて前記入力軸要素と前記出力軸要素の少なくともいずれかと前記動力伝達要素の間の滑り量を検知する滑り検知手段とを備えると共に、前記滑り検知手段は、前記算出された前記入力軸要素と出力軸要素についての周波数の面積の差または比に基づいて前記入力軸要素と前記出力軸要素の少なくともいずれかと前記動力伝達要素の間の滑り量を検知する如く構成した。

請求項２に係る無段変速機の滑り検知装置にあっては、前記周波数面積算出手段は、所定のプーリ回転角度ごとに前記検出された前記入力軸要素と出力軸要素についての周波数の面積を算出する如く構成した。

請求項３に係る無段変速機の滑り検知装置にあっては、前記所定のプーリ回転角度は３６０度を２ⁿで分割して得られる値である如く構成した。

請求項４に係る無段変速機の滑り検知装置にあっては、前記無段変速機が油圧作動であると共に、前記検知された前記入力軸要素と前記出力軸要素の少なくともいずれかと前記動力伝達要素の間の滑り量に基づいて前記入力軸要素と出力軸要素に供給される油圧の制御値を補正する油圧制御値補正手段を備える如く構成した。

請求項１に係る無段変速機の滑り検知装置にあっては、駆動源の駆動力によって回転する入力軸に接続される入力軸要素とそれに動力伝達要素を介して接続される出力軸要素の回転角速度をそれぞれ周波数で検出し、検出された入力軸要素と出力軸要素についての周波数の面積をそれぞれ算出し、算出された周波数の面積に基づいて入力軸要素と出力軸要素の少なくともいずれかと動力伝達要素の間の滑り量を検知する如く構成したので、換言すれば時間信号を周波数領域で算出すると共に、その周波数の面積を求めて滑り量を検知するように構成したので、入出力軸要素と動力伝達要素の間に滑りが生じて回転に差異が生じたとき、その差異を拡大して検出することができ、よって滑り量を精度良く検知することができる。

また、周波数検出時に局所的にノイズが発生した場合にあってもノイズの影響を受け難くなる、換言すればノイズによる影響が小さくなるため、滑り量を精度よく検知することができる。即ち、周波数を検出して算出するので、低周波でも高周波でも容易にフィルタリングすることができてノイズの影響を受け難くすることができる。

また、算出された入力軸要素と出力軸要素についての周波数の面積の差または比に基づいて入力軸要素と出力軸要素の少なくともいずれかと動力伝達要素の間の滑り量を検知する如く構成したので、上記した効果に加え、滑り量を精度良く、かつ簡易に検知することができる。

請求項２に係る無段変速機の滑り検知装置にあっては、所定のプーリ回転角度ごとに周波数検出手段によって検出された入力軸要素と出力軸要素についての周波数の面積を算出する如く構成したので、上記した効果に加え、所定のプーリ回転角度を、算出に要する時間と算出精度の間で適宜設定することが可能となり、滑り量を一層精度良く検知することができる。

請求項３に係る無段変速機の滑り検知装置にあっては、所定のプーリ回転角度は３６０度を２ⁿで分割して得られる値である如く構成したので、例えばファーストフーリエ変換（ＦＦＴ）などの手法を用いて算出するとき、乗算回数を減らすことができ、滑り量の算出を一層簡易にすることができる。

請求項４に係る無段変速機の滑り検知装置にあっては、無段変速機が油圧作動であると共に、検知された入力軸要素と出力軸要素の少なくともいずれかと動力伝達要素の間の滑り量に基づいて入力軸要素と出力軸要素に供給される油圧の制御値を補正する如く構成したので、上記した効果に加え、無段変速機の動力伝達効率を向上できると共に、動力伝達要素などの耐久性を向上させることができる。また、駆動源がエンジンであるとき、その燃費性能を向上させることができる。

この発明に係る無段変速機の滑り検知装置を概略的に示す全体図である。図１に示すＥＣＵの無段変速機（ＣＶＴ）の制御動作をソフトウエア的に示すブロック図である。図３に示す動作をより具体的に示すフロー・チャートである。図３フロー・チャートの処理で使用されるＦ／Ｂ制御のＰＩ（比例積分）項の特性を示す説明図である。図３フロー・チャートの処理を説明する説明図である。同様に図３フロー・チャートの処理を説明する説明図である。同様に図３フロー・チャートの処理を説明する説明図である。図３フロー・チャートの処理で使用されるＦ／Ｂ制御のＤ（微分）項（Ｄ係数）の特性を示す説明図である。

以下、添付図面を参照してこの発明に係る無段変速機の滑り検知装置を実施するための形態について説明する。

図１は、この実施例に係る無段変速機の滑り検知装置を概略的に示す全体図である。

図１において符号１は車両を示し、車両１には自動変速機（具体的には無段変速機ＣＶＴ。以下「ＣＶＴ」という）１０が搭載される。ＣＶＴ１０はエンジン（原動機）１２の出力を変速し、ディファレンシャル機構Ｄを介して左右の駆動輪（前輪）ＷＬ，ＷＲに伝達する。エンジン１２は例えばガソリンを燃料とする火花点火式の４気筒の内燃機関からなる。

ＣＶＴ１０は互いに平行に設けられた入力軸１４と出力軸１６と中間軸１８を有し、ディファレンシャル機構Ｄと共にＣＶＴケース１０ａ内に収容される。入力軸１４はエンジン１２、より具体的にはエンジン１２の出力軸（クランク軸）１２ｂにカプリング機構ＣＰを介して接続される。入力軸１４にはＣＶＴ１０のドライブプーリ（入力軸要素）２０が設けられる。

ドライブプーリ２０は、入力軸１４に相対回転不能で軸方向移動不能に設けられた固定プーリ半体２０ａと、入力軸１４に相対回転不能で固定プーリ半体２０ａに対して軸方向移動自在に設けられた可動プーリ半体２０ｂからなる。可動プーリ半体２０ｂの側方には、供給された油圧（作動油の圧力）に応じてドライブプーリ２０のプーリ幅（換言すれば側圧）を調整するドライブプーリ幅調整機構２２が設けられる。

ドライブプーリ幅調整機構２２は、可動プーリ半体２０ｂの側方に設けられたシリンダ壁２２ａと、シリンダ壁２２ａと可動プーリ半体２０ｂとの間に形成されたシリンダ室２２ｂと、シリンダ室２２ｂ内に設けられて可動プーリ半体２０ｂを常時固定プーリ半体２０ａに近づける方向に付勢するリターンスプリング２２ｃとを有する。

シリンダ室２２ｂ内の油圧が上昇されると、可動プーリ半体２０ｂが固定プーリ半体２０ａに近づき、ドライブプーリ２０のプーリ幅が狭められ（側圧が増加）、作動油の圧力が低下されると、可動プーリ半体２０ｂが固定プーリ半体２０ａから離れてプーリ幅は広げられる（側圧が減少）。

出力軸１６にはドリブンプーリ（出力軸要素）２４が設けられる。ドリブンプーリ２４は、出力軸１６に相対回転不能で軸方向移動不能に設けられた固定プーリ半体２４ａと、出力軸１６に相対回転不能で固定プーリ半体２４ａに対して軸方向移動自在に設けられた可動プーリ半体２４ｂからなる。可動プーリ半体２４ｂの側方には、供給された油圧に応じてドリブンプーリ２４のプーリ幅（側圧）を調整するドリブンプーリ幅調整機構２６が設けられる。

ドリブンプーリ幅調整機構２６は、可動プーリ半体２４ｂの側方に設けられたシリンダ壁２６ａと、シリンダ壁２６ａと可動側ドリブンプーリ半体２４ｂとの間に形成されたシリンダ室２６ｂと、シリンダ室２６ｂ内に設けられて可動プーリ半体２４ｂを常時固定プーリ半体２４ａに近づける方向に付勢するリターンスプリング２６ｃとを有する。

シリンダ室２６ｂ内の油圧が上昇されると、可動プーリ半体２４ｂが固定プーリ半体２４ａに近づき、ドリブンプーリ２４のプーリ幅が狭められ（側圧が増加され）、作動油の圧力が低下されると、可動プーリ半体２４ｂが固定プーリ半体２４ａから離れてプーリ幅は広げられる（側圧が減少される）。

ドライブプーリ２０とドリブンプーリ２４との間には金属製のＶ字形状のベルト（動力伝達要素）３０が巻き掛けられる。ベルト３０は多数のエレメントが図示しないリング状部材により連結され、各エレメントに形成されたＶ字面がドライブプーリ２０とドリブンプーリ２４のプーリ面と接触し、両側から強く押圧された状態でエンジン１２などの動力をドライブプーリ２０からドリブンプーリ２４に伝達する。

このようにＣＶＴ１０においてエンジン１２に接続される入力軸１４と駆動輪ＷＬ，ＷＲに接続される出力軸１６、即ち、ドライブプーリ２０とドリブンプーリ２４の間にはベルト３０からなる動力伝達要素が配置される。

入力軸１４上には遊星歯車機構３２が設けられる。遊星歯車機構３２は、入力軸１４にスプライン嵌合されて入力軸１４と一体に回転するサンギヤ３４と、ドライブプーリ２０の固定プーリ半体２０ａと一体に形成されたリングギヤ３６と、入力軸１４に対して相対回転自在に設けられたプラネタリキャリヤ４０と、プラネタリキャリヤ４０に回転自在に支承された複数のプラネタリギヤ４２とを有する。

各プラネタリギヤ４２は、サンギヤ３４とリングギヤ３６の双方と常時噛合する。サンギヤ３４とリングギヤ３６との間にはＦＷＤ（前進）クラッチ４４が設けられ、プラネタリキャリヤ４０とケース１０ａとの間にはＲＶＳ（後進）ブレーキクラッチ４６が設けられる。

ＦＷＤクラッチ４４は、シリンダ室４４ａに作動油が供給されるとき、クラッチピストン４４ｂをリターンスプリング４４ｃのばね力に抗して図１で左方に移動させることにより、サンギヤ３４側の摩擦板とリングギヤ３６側の摩擦板とを係合させてサンギヤ３４とリングギヤ３６とを結合することで係合（インギヤ）され、車両１を前進走行可能にする。

ＲＶＳブレーキクラッチ４６は、シリンダ室４６ａに作動油が供給され、ブレーキピストン４６ｂをリターンスプリング４６ｃのばね力に抗して図１で左方に移動させることにより、ケース１０ａ側の摩擦板とプラネタリキャリヤ４０側の摩擦板とを係合させてケース１０ａとプラネタリキャリヤ４０とを結合することで係合（インギヤ）され、車両１を後進走行可能にする。

出力軸１６には、中間軸ドライブギヤ５０と共に、発進（スタート）クラッチ５２が設けられる。発進クラッチ５２はシリンダ室５２ａに作動油が供給され、クラッチピストン５２ｂをリターンスプリング５２ｃのばね力に抗して移動させることにより、出力軸１６側の摩擦板と中間軸ドライブギヤ５０側の摩擦板とを係合させて出力軸１６と中間軸ドライブギヤ５０とを結合する。

中間軸１８には、中間軸ドリブンギヤ５４とＤＦ（ディファレンシャル）ドライブギヤ５６とが設けられる。中間軸ドリブンギヤ５４とＤＦドライブギヤ５６は共に中間軸１８上に固定して設けられ、中間軸ドリブンギヤ５４は中間軸ドライブギヤ５０と常時噛合する。ＤＦドライブギヤ５６はケースＤｃに固定されたＤＦドリブンギヤ６０と常時噛合する。

ディファレンシャル機構Ｄには左右のアクスルシャフトＡＳＬ，ＡＳＲが固定されると共に、その端部には左右の駆動輪ＷＬ，ＷＲが取り付けられる。ＤＦドリブンギヤ６０はＤＦドライブギヤ５６と常時噛合し、中間軸１８の回転に伴ってケースＤｃ全体が左右のアクスルシャフトＡＳＬ，ＡＳＲまわりに回転するように構成される。

上記したプーリの両シリンダ室２２ｂ，２６ｂに供給される作動油の圧力を制御し、ベルト３０の滑りが発生しない側圧をドライブプーリ２０のシリンダ室２２ｂとドリブンプーリ２４のシリンダ室２６ｂとに与えた状態で入力軸１４にエンジン１２の回転を入力すると、その回転は、入力軸１４→ドライブプーリ２０→ベルト３０→ドリブンプーリ２４→出力軸１６と伝達される。

このとき、ドライブプーリ２０とドリブンプーリ２４の両プーリの側圧を増減させることによってプーリ幅を変化させ、ベルト３０の両プーリ２０，２４に対する巻き掛け半径を変化させることにより、巻き掛け半径の比（プーリ比）に応じた所望の変速比を無段階で得ることができる。

上記したドライブプーリ２０とドリブンプーリ２４のプーリ幅とＦＷＤクラッチ４４とＲＶＳブレーキクラッチ４６と発進クラッチ５２の係合・非係合は、油圧制御装置６２を介してそれらのシリンダ室２２ｂ，２６ｂ，４４ａ，４６ａ，５２ａに供給される作動油の圧力（油圧）を制御することで行われる。

油圧制御装置６２はエンジン１２で駆動されてリザーバ６２ａから作動油を汲み上げて油路６２ｂに吐出する油圧ポンプ６２ｃと、油路６２ｂに配置されて作動油の流れと圧力を切り替える一群の電磁制御バルブ６２ｄを備える。

一群の電磁制御バルブ６２ｄは、ドライブプーリ幅調整機構２２とドリブンプーリ幅調整機構２６のシリンダ室２２ｂ，２６ｂへの供給油圧をそれぞれ制御する（ノーマルオープン型の）リニアソレノイドバルブと、ＦＷＤクラッチ４４とＲＶＳブレーキクラッチ４６のシリンダ室４４ａ，４６ａへの供給油圧を制御するシフトソレノイドバルブと、発進クラッチ５２のシリンダ室５２ａへの供給油圧を制御するリニアソレノイドバルブを含む。

エンジン１２の吸気系に配置されたスロットルバルブ（図示せず）は車両運転席床面に配置されたアクセルペダルとの機械的な接続が絶たれてＤＢＷ（Drive By Wire）機構６４に接続され、そのアクチュエータ（ステッピングモータ）６４ａによって開閉される。

エンジン１２においてスロットルバルブで調量された吸気はインテークマニホルド（図示せず）を流れ、各気筒の吸気ポート付近でインジェクタ６６から噴射された燃料と混合して混合気を形成し、吸気バルブが開放されたときに燃焼室（図示せず）に流入する。燃焼室で混合気は点火されて燃焼し、ピストンを駆動して出力軸１２ｂを回転させた後、排気となってエンジン１２の外部に放出される。

エンジン１２のカム軸（図示せず）付近にはクランク角センサ６８が設けられ、ピストンの所定クランク角度位置ごとにエンジン回転数ＮＥを示す信号を出力する。吸気系においてスロットルバルブの下流には絶対圧センサ７０が設けられて吸気管内圧力（エンジン負荷）ＰＢＡに比例した信号を出力する。

エンジン１２の冷却水通路（図示せず）の付近には水温センサ７２が設けられて冷却水温ＴＷに応じた出力を生じると共に、スロットルバルブの上流の適宜位置は吸気温センサ７４が設けられて吸気温ＴＡに応じた出力を生じる。ＤＢＷ機構６４のステッピングモータ６４ａの付近にはスロットル開度センサ７６が設けられてスロットル開度ＴＨに比例した信号を出力する。

油圧制御装置６２においてリザーバ６２ａの内部などには油温センサ７８が設けられてＣＶＴ１０に供給される作動油（ＡＴＦ）の温度を示す出力を生じる。

ＣＶＴ１０においてドライブプーリ２０の付近の適宜位置にはＮＤＲセンサ８０が設けられてドライブプーリ２０の回転数、即ち、ＣＶＴの入力回転数ＮＤＲに応じたパルス信号を出力すると共に、ドリブンプーリ２４の付近の適宜位置にはＮＤＮセンサ８２が設けられ、ドリブンプーリ２４の回転数、即ち、ＣＶＴの出力回転数ＮＤＮを示すパルス信号を出力する。

ＮＤＲセンサ８０とＮＤＮセンサ８２は磁気ピックアップなどの磁電変換素子からなると共に、ドライブプーリ２０とドリブンプーリ２４の軸回りには６４個の突起が形成されており、センサ８０，８２は１回転当たり６４個の出力を生じる。即ち、センサ８０，８２は所定のプーリ回転角度（５．６２５度）ごとに出力を生じる。

中間軸１８の中間軸ドリブンギヤ５４の付近には車速センサ８４が設けられ、中間軸ドリブンギヤ５４の回転数を通じて車速（車両１の走行速度）Ｖを示すパルス信号を出力すると共に、アクセルペダル付近にはアクセル開度センサ８６が設けられ、運転者のアクセルペダル操作量に相当するアクセル開度ＡＰを示す信号を出力する。

上記したクランク角センサ６８などの出力はＥＣＵ（Electronic Control Unit。電子制御ユニット）９０に送られる。ＥＣＵ９０はマイクロコンピュータ９０ａを備え、上記したセンサ出力はそのマイクロコンピュータ９０ａに入力される。ＥＣＵ９０においてマイクロコンピュータ９０ａはセンサ出力に基づいてエンジン１２と、ＣＶＴ１０と、ＦＷＤクラッチ４４と、ＲＶＳブレーキクラッチ４６と、発進クラッチ５２の動作を制御する。

図２は上記したＥＣＵ９０のマイクロコンピュータ９０ａの動作のうちのＣＶＴ１０の制御動作をソフトウエア的に示すブロック図である。図示の如く、マイクロコンピュータ９０ａは側圧目標値算出部９０ａ１と、制御目標電流値決定部９０ａ２と、滑り検知部９０ａ３を備える。

即ち、マイクロコンピュータ９０ａは側圧目標値算出部９０ａ１においてセンサ出力に基づいてＣＶＴ１０のプーリ２０，２４の側圧目標値（供給油圧制御値）を算出して制御目標電流値決定部９０ａ２に出力する。

側圧目標値は、ドライブ／ドリブンプーリ２０，２４のうちの低圧側についてエンジン１２の出力トルクに基づいてベルト３０が滑らない程度の力で押圧する押圧値を算出すると共に、高圧側について低圧側の値に（車速とアクセル開度から算出される）目標レシオを保持するに必要な圧力比を乗じて積を求め、それに目標回転Ｆ／Ｂ項を加算することで算出する。

制御目標電流値決定部９０ａ２では側圧目標値から通電指令値（Ｆ／Ｂ制御値）を算出し、油圧制御装置６２では算出された通電指令値に基づいて油圧制御装置６２の電磁制御バルブ６２ｄのうちの該当するリニアソレノイドバルブに通電してＰＷＭ制御によって駆動する。

またマイクロコンピュータ９０ａは滑り検知部９０ａ３を備え、そこでドライブプーリ２０とドリブンプーリ２４の間の滑り（滑り量）を検知し、制御値の補正値を算出して制御目標電流値決定部９０ａ２に出力する。制御目標電流値決定部９０ａ２は補正値で通電指令値を補正して油圧制御装置６２に出力する。

図３は図２に示す、マイクロコンピュータ９０ａの側圧目標値算出部９０ａ１と制御目標電流値決定部９０ａ２の動作を示すフロー・チャートである。図示のプログラムは所定の時間間隔で実行される。

以下説明すると、Ｓ１０において車両状態を検出する。即ち、図２に示すようなセンサ群の出力を読み込み、車両１の状態を検出する。

次いでＳ１２に進み、ＣＶＴ１０のドライブプーリ２０とドリブンプーリ２４の側圧目標値（油圧供給制御値）を上記したように算出する。

次いでＳ１４に進み、ドライブプーリ２０とドリブンプーリ２４がそれぞれ１回転（３６０度）したときの周期（時間）をそれぞれ算出する。

次いでＳ１６に進み、ドリブンプーリ２４の周期からドライブプーリ２０の周期を減算して差（周期差）を算出してドライブ／ドリブンプーリ２０，２４の周期に差があるか、換言すれば滑りが生じているか否か判断する。

ここで、ドリブンプーリ２４の周期からドライブプーリ２０の周期を減算したときの差が正値、即ち、ドライブプーリ２０の周期＜ドリブンプーリ２４の周期であれば、ドリブンプーリ２４とベルト３０の間に滑りが生じていると判断する。

他方、ドリブンプーリ２４の周期からドライブプーリ２０の周期を減算したときの差が負値、即ち、ドライブプーリ２０の周期＞ドリブンプーリ２４の周期であれば、ドライブプーリ２０とベルト３０の間に滑りが生じていると判断する。

尚、ドリブンプーリ２４の周期からドライブプーリ２０の周期を減算したときの差が零のときはプーリ２０，２４とベルト３０の間に滑りが生じていないと判定できるので、Ｓ１６の判断は否定されて以降の処理をスキップする。

次いでＳ１８に進み、図４に示す特性に従い、Ｓ１６で算出された周期差によって滑っている側のプーリについてＦ／Ｂ制御のＰＩ（比例積分）項（ＰＩ係数）を算出する。

次いでＳ２０に進み、頭出しの基準位置を合わせながら、即ち、ＮＤＲセンサ８０とＮＤＮセンサ８２の６４個の出力がそれぞれ１番目、２番目、３番目・・・と対応させながら両者の出力をｓｉｎ波、ｃｏｓ波上の値（周波数）に変換し、その周波数の面積ＺＳ，ＺＣ、より具体的にはその差分を図示の式を用いて算出する。この周波数の面積ＺＳ，ＺＣ（および後述するその合計値であるスカラー量Ｚ）が請求項でいう「周波数の面積」を示す。

式中、ＡＳｎ，ＡＣｎはｓｉｎ波，ｃｏｓ波についてのドライブプーリ２０側の所定のプーリ回転角度当たりの時間、ＢＳｎ，ＢＣｎはドリブンプーリ２４側の所定のプーリ回転角度当たりの同様な時間、ＣＳｎ，ＣＣｎはそれらの中間値を示す角度のｓｉｎ値とｃｏｓ値である（ｎ＝１から６４）。

このように所定角度ごとに生じるセンサ出力（時間軸上の値）を０と±１の間の値として離散化（正規化）することは、プーリ回転の角速度を周波数として検出することに相当する。尚、ＣＳｎ，ＣＣｎは＋１から−１の間の正負の値をとるが、ここでは絶対値を用いる。

次いでＳ２２に進み、図示の式に従い、算出されたドライブ／ドリブンプーリ２０，２４の周波数成分ＺＳ，ＺＣを合計してスカラー量Ｚを算出する。即ち、Ｓ２０で算出された所定のプーリ回転角度ごとの周波数の成分（面積）の差分の合計値をスカラー量Ｚとして算出する。

周波数成分ＺＳ，ＺＣを合計してなるスカラー量Ｚがプーリ２０，２４の間の滑り量、より具体的にはプーリ２０，２４の少なくともいずれかとベルト３０の間の滑り量を示す。このようにこの実施例にあってはドライブ／ドリブンプーリ２０，２４の周波数の成分、より具体的には周波数の成分の差から滑り量を検知するようにした。

ここで、図５以降を参照してこの発明の課題を説明すると、この発明は特許文献１記載の技術が回転数を用いることで滑り量を精度良く検知できない不都合に鑑み、時間信号を周波数領域で算出すると共に、その周波数の成分（面積）を求めることで滑り量を検知し、よって入出力軸要素（プーリ２０，２４）と動力伝達要素（ベルト３０）の間に滑りが生じて回転に差異が生じたとき、その差異を拡大して検出することで滑り量を精度良く検知するように構成した。

即ち、同図に示す如く、連続な関数ｆ（ｔ）に対する一般的なフーリエ変換の定義式に窓関数ω（ｓ）＝（ｓ−ｔ）ｅ^−ｉωｓを乗じて表現される、いわゆるウェーブレット変換と呼ばれる式を用いてプーリ２０，２４の回転角速度を周波数で表現すると共に、ｓｉｎ波（実数）とｃｏｓ波（虚数）で表わすようにした。

図６と図７を参照してより具体的に説明すると、磁気ピックアップはドライブプーリ２０とドリブンプーリ２４の回転軸の回りに６４個配置されることから、ＮＤＲセンサ８０とＮＤＮセンサ８２から５．６２５度（所定のプーリ回転角度）ごとに出力が生じるが、それをｓｉｎ波（実数）とｃｏｓ波（虚数）上の値（周波数）に変換し、それらの面積を算出する。

尚、前記した如く、図６に示すようにｓｉｎ波についてはドライブプーリ２０側の所定のプーリ回転角度当たりの時間をＡＳｎ、ドリブンプーリ２４側の所定のプーリ回転角度の時間をＢＳｎ、該当角度のｓｉｎ値、より具体的にはＢＳの中間値を示す角度のｓｉｎ値をＣＳｎとすると共に、図７に示すようにｃｏｓ波についてはドライブプーリ２０側の所定のプーリ回転角度当たりの時間をＡＣｎ、ドリブンプーリ２４側の所定のプーリ回転角度当たりの時間をＢＣｎ、該当角度のｃｏｓ値、より具体的にはＢＣの中間値を示す角度のｃｏｓ値をＣＣｎとする。

例えば、図６に示す如く、ドリブン側のｓｉｎ波について最初の割り込みにおいて角度５．６２５の半分、即ち最初の割り込み時間ＢＳ１の中間値を示す角度は２．８１２５なので、そのｓｉｎ値（ＣＳ１）は（ｓｉｎ２．８１２５度＝０．０４９０６７６７４）となり、面積はＢＳ１×ＣＳ１で求めることができる。尚、図示の便宜から図６と図７において角度５．６２５を誇張して示す。

また、図７に示す如く、ドリブン側のｃｏｓ波について最初の割り込みにおいて、角度５．６２５の半分、即ち最初の割り込み時間ＢＣ１の中間値を示す角度は２．８１２５なので、そのｃｏｓ値（ＣＣ１）は（ｃｏｓ２．８１２５度＝０．９９８７９５４５６）となり、面積はＢＣ１×ＣＣ１で求めることができる。

より具体的には、図示の如く、ドリブンプーリ２４側が滑っているので、まずドリブン側の値ＢＳ１，ＢＣ１からドライブ側の値ＡＳ１，ＡＣ１を減じて両者の差を求め、それにｓｉｎ値，ｃｏｓ値を乗じて面積を算出するようにして演算を簡易化する。

さらに、センサ出力が６４個、即ち、２のｎ乗だけ得られるので、実際にバタフライ型などのフーリエ変換手法を用いて算出するとき、乗算回数を減少させて、演算を一層簡易化することとする。

上記を前提として図３フロー・チャートの説明に戻ると、次いでＳ２４に進み、算出されたスカラー量（所定のプーリ回転角度ごとの周波数の面積の合計値）Ｚから図８にその特性を示すテーブルを検索し、Ｆ／Ｂ制御係数のＤ（微分）項（Ｄ係数）を算出する。

即ち、算出されたスカラー量Ｚ、換言すればプーリ２０，２４とベルト３０の間の滑り量に基づいてプーリ２０，２４に供給される油圧の制御値を補正する補正値を算出する。図８に示す如く、微分項はスカラー量Ｚが増加するほど増加するように設定される。

図３フロー・チャートの説明に戻ると、次いでＳ２６に進み、Ｓ１２で算出された側圧目標値に基づき、Ｆ／Ｂ制御則に従って現在のレシオ（実レシオ）と目標レシオの偏差が減少するように通電指令値（Ｆ／Ｂ制御値）を算出する。このとき、Ｓ１８あるいはＳ２４でＰＩ項あるいはＤ項が算出されるときは、その値を用いて通電指令値（Ｆ／Ｂ制御値）を補正する。

尚、図３の処理においてドライブ／ドリブンプーリ２０，２４の回転角速度の周波数の成分（面積）の差からドライブ／ドリブンプーリ２０，２４とベルト３０の間の滑り量を検知するようにしたが、ドライブ／ドリブンプーリ２０，２４の回転角速度の周波数の成分（面積）の比に基づいて滑り量を検知しても良い。

また、図３のＳ２４の処理においてスカラー量Ｚ、即ち、ドライブ／ドリブンプーリ２０，２４とベルト３０の間の滑り量に応じてＦ／Ｂ制御のＤ（微分）項を算出したが、Ｐ（比例）項あるはＩ（積分）項を算出しても良い。さらに、制御値もＦ／Ｂ制御則を用いて算出した値に止まるものではなく、スライディングモード制御則などを用いて算出した値であっても良い。

上記した如く、この実施例に係るＣＶＴ（無段変速機）１０の滑り検知装置にあっては、エンジン（駆動源）１２の駆動力によって回転する入力軸１４に接続される入力軸要素（ドライブプーリ）２０と、前記入力軸要素にベルト（動力伝達要素）３０を介して接続されると共に、駆動輪ＷＲに連結される出力軸に接続される出力軸要素（ドリブンプーリ）２４とからなり、前記入力軸から入力される回転を変速して前記出力軸に伝達するＣＶＴ（無段変速機）１０において、前記入力軸要素と出力軸要素の回転角速度をそれぞれ周波数で検出する周波数検出手段（ＥＣＵ９０、マイクロコンピュータ９０ａ，Ｓ１４）と、前記検出された前記入力軸要素と出力軸要素についての周波数の成分（面積）ＺＳ，ＺＣ，Ｚ）をそれぞれ算出する周波数成分算出手段（ＥＣＵ９０、マイクロコンピュータ９０ａ，Ｓ１６からＳ２２）と、前記算出された前記入力軸要素と出力軸要素についての周波数の成分に基づいて前記入力軸要素と前記出力軸要素の少なくともいずれかと前記動力伝達要素の間の滑り量を検知する滑り検知手段（ＥＣＵ９０、マイクロコンピュータ９０ａ，Ｓ２２）とを備える如く構成したので、ドライブ／ドリブンプーリ（入出力軸要素）２０，２４とベルト３０の間に滑りが生じて回転に差異が生じたとき、その差異を拡大して検出することができ、よって滑り量を精度良く検知することができる。

また、前記滑り検知手段は、前記算出された前記入力軸要素と出力軸要素についての周波数の成分（面積）の差または比に基づいて前記入力軸要素と前記出力軸要素の少なくともいずれかと前記動力伝達要素の間の滑り量を検知する（ＥＣＵ９０、マイクロコンピュータ９０ａ，Ｓ２２）如く構成したので、上記した効果に加え、滑り量を精度良く、かつ簡易に検知することができる。

また、前記周波数成分算出手段は、所定のプーリ回転角度（例えば５．６２５度）ごとに前記検出された前記入力軸要素と出力軸要素についての周波数の成分（面積）を算出する（ＥＣＵ９０、マイクロコンピュータ９０ａ，Ｓ１４からＳ２２）如く構成したので、上記した効果に加え、所定のプーリ回転角度を算出に要する時間と算出精度の間で適宜設定することが可能となり、滑り量を一層精度良く検知することができる。

また、前記所定のプーリ回転角度は３６０度を２^ｎで分割して得られる値である如く構成したので、例えばファーストフーリエ変換（ＦＴＴ）などの手法を用いて算出するとき、乗算回数を減らすことができ、滑り量の算出を一層簡易にすることができる。

また、前記ＣＶＴ（無段変速機）１０が油圧作動であると共に、前記検知された前記入力軸要素と前記出力軸要素の少なくともいずれかと前記動力伝達要素の間の滑り量（スカラー量Ｚ）に基づいて前記入力軸要素と出力軸要素に供給される油圧の制御値を補正する油圧制御値補正手段（ＥＣＵ９０、マイクロコンピュータ９０ａ，Ｓ１２，Ｓ１８，Ｓ２４，Ｓ２６）を備える如く構成したので、上記した効果に加え、ＣＶＴ（無段変速機）１０の動力伝達効率を向上できると共に、ベルト（動力伝達要素）３０などの耐久性を向上させることができる。また、駆動源がエンジン１２であるとき、その燃費性能を向上させることができる。

尚、上記において駆動源としてエンジン１２を示したが、この発明はそれに限られるものではなく、駆動源は電動機あるいはエンジン１２と電動機のハイブリッドであっても良い。

また、ＣＶＴ１０の動力伝達要素としてベルト３０を用いたが、チェーンであっても良く、ＣＶＴ１０の構造も図示のものに限られるものではなく、トロイダル式などであっても良い。

また、図１に示すＣＶＴ１０の構成において発進クラッチ５２を除去しても良い。

１車両、１０ＣＶＴ（無段変速機）、１２エンジン（原動機）、１４入力軸、１６出力軸、１８中間軸、２０ドライブプーリ（入力軸要素）、２２ドライブプーリ幅設定機構、２２ｂシリンダ室、２４ドリブンプーリ（出力軸要素）、２６ドリブンプーリ幅設定機構、２６ｂシリンダ室、３０ベルト（動力伝達要素）、４４ＦＷＤクラッチ、４４ａシリンダ室、４６ＲＶＳブレーキクラッチ、５２発進クラッチ、５２ａシリンダ室、６２油圧制御装置、６２ｄ電磁制御バルブ、６４ＤＢＷ機構、６８クランク角センサ、７０絶対圧センサ、７２水温センサ、７４吸気温センサ、７６スロットル開度センサ、７８油温センサ、８０ＮＤＲセンサ、８２ＮＤＮセンサ、８４車速センサ、８６アクセル開度センサ、９０ＥＣＵ（電子制御ユニット）、９０ａマイクロコンピュータ、９０ａ１側圧目標値算出部、９０ａ２制御目標電流値決定部、９０ａ３滑り検知部、ＷＬ，ＷＲ駆動輪

Claims

駆動源の駆動力によって回転する入力軸に接続される入力軸要素と、前記入力軸要素に動力伝達要素を介して接続されると共に、駆動輪に連結される出力軸に接続される出力軸要素とからなり、前記入力軸から入力される回転を変速して前記出力軸に伝達する無段変速機において、前記入力軸要素と出力軸要素の回転角速度をそれぞれ周波数で検出する周波数検出手段と、前記検出された前記入力軸要素と出力軸要素についての周波数の面積をそれぞれ算出する周波数面積算出手段と、前記算出された前記入力軸要素と出力軸要素についての周波数の面積に基づいて前記入力軸要素と前記出力軸要素の少なくともいずれかと前記動力伝達要素の間の滑り量を検知する滑り検知手段とを備えると共に、前記滑り検知手段は、前記算出された前記入力軸要素と出力軸要素についての周波数の面積の差または比に基づいて前記入力軸要素と前記出力軸要素の少なくともいずれかと前記動力伝達要素の間の滑り量を検知することを特徴とする無段変速機の滑り検知装置。
前記周波数面積算出手段は、所定のプーリ回転角度ごとに前記検出された前記入力軸要素と出力軸要素についての周波数の面積を算出することを特徴とする請求項１記載の無段変速機の滑り検知装置。
前記所定のプーリ回転角度は３６０度を２ⁿで分割して得られる値であることを特徴とする請求項２記載の無段変速機の滑り検知装置。
前記無段変速機が油圧作動であると共に、前記検知された前記入力軸要素と前記出力軸要素の少なくともいずれかと前記動力伝達要素の間の滑り量に基づいて前記入力軸要素と出力軸要素に供給される油圧の制御値を補正する油圧制御値補正手段を備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の無段変速機の滑り検知装置。