JP6754415B2 - 車両制御装置、車両及び車両制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両制御装置、車両及び車両制御方法に関する。

無段変速機（ＣＶＴ：Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ Ｖａｒｉａｂｌｅ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ、可変トランスミッション）が備えられた車両が注目されている。無段変速機は、ギアが用いられていないため、部品点数が少なく、軽量化及びコストダウンが可能である。また、無段変速機は、ギアによる変速の際のショックがないため、乗り心地の向上に寄与し得る。

ベルト式の無段変速機は、駆動プーリと、従動プーリと、駆動プーリと従動プーリとに巻き掛けられたベルトとを有する。駆動プーリと従動プーリとに供給する油圧を適宜制御することによって、変速比を適宜変化させ得る。

駆動プーリに備えられた可動シーブが駆動プーリの油圧アクチュエータを構成する壁部材に当接した状態で変速比が最大になるように構成された無段変速機が存在している。このような無段変速機においては、駆動プーリに供給される油圧が不足した場合、駆動プーリに備えられた可動シーブが駆動プーリの油圧アクチュエータを構成する壁部材に当接する。駆動プーリに備えられた可動シーブが駆動プーリに備えられた油圧アクチュエータを構成する壁部材に当接することにより、ベルトに対する挟圧力が駆動プーリにおいて十分に得られる。このため、このような無段変速機においては、駆動プーリに供給される油圧が不足した場合であっても、ベルトの滑りが生じるのを防止することができる。

特許文献１には、ベルトの温度が所定値以上となった場合に、ベルト保護制御として動力源のトルクを規制する制御を実行することが開示されている。

特開２００７−９２８５７号公報

駆動プーリに備えられた可動シーブが駆動プーリの油圧アクチュエータを構成する壁部材に当接しない状態で変速比が最大になるように無段変速機を構成することが考えられる。このような無段変速機においては、駆動プーリに備えられた可動シーブが駆動プーリの油圧アクチュエータを構成する壁部材に当接しないため、駆動プーリに供給される油圧が不足した場合には、ベルトに対する挟圧力が駆動プーリにおいて不足する。ベルトに対する挟圧力が駆動プーリにおいて不足すると、ベルトの滑りが生じ、ベルトの滑りによる発熱によってベルトが破断する虞がある。ベルトが破断すると、車両を走行させることが困難となる。一方、ベルトの滑り等が検出された際に、駆動源の回転を単に制限した場合には、車両の走行性能が過度に制限される虞がある。

本発明の目的は、車両の走行性能が過度に制限されるのを抑制し得るとともに、ベルトの破断を抑制し得る車両制御装置、車両及び車両制御方法を提供することにある。

本発明の一態様による車両制御装置は、駆動プーリと、従動プーリと、前記駆動プーリと前記従動プーリとに巻き掛けられたベルトとを有する無段変速機が備えられた車両を制御する車両制御装置であって、前記駆動プーリの回転と前記従動プーリの回転とに基づいて、前記ベルトの滑りが生じたか否かを判定するベルト滑り判定部と、前記従動プーリの回転に応じた信号を取得するセンサの出力状態を判定する出力状態判定部と、前記駆動プーリを回転駆動する駆動源の回転数を制限する回転数制限部とを備え、前記ベルトの前記滑りが前記ベルト滑り判定部によって検出された際、前記回転数制限部は、前記センサの前記出力状態の前記出力状態判定部による判定に基づいて、前記駆動源の前記回転数の上限を制御する。

本発明の他の態様による車両は、上記のような車両制御装置が備えられている。

本発明の更に他の態様による車両制御方法は、駆動プーリと、従動プーリと、前記駆動プーリと前記従動プーリとに巻き掛けられたベルトとを有する無段変速機が備えられた車両を制御する車両制御方法であって、前記駆動プーリの回転と前記従動プーリの回転とに基づいて、前記ベルトの滑りを検出するステップと、前記従動プーリの回転に応じた信号を取得するセンサの出力状態を判定するステップと、前記ベルトの前記滑りが検出された際、前記センサの前記出力状態に基づいて、前記駆動プーリを回転駆動する駆動源の回転数の上限を制御するステップとを有する。

本発明によれば、ベルトの破断を抑制し得る車両制御装置、車両及び車両制御方法を提供することができる。

一実施形態による車両を示すブロック図である。 図２Ａ及び図２Ｂは、無段変速機の状態を示す図である。 駆動プーリの回転数と従動プーリの回転数との関係を示すグラフである。 一実施形態による車両制御装置の動作を示すフローチャートである。 一実施形態による車両制御装置の動作の例を示すタイムチャートである。 一実施形態による車両制御装置の動作の他の例を示すタイムチャートである。

本発明による車両制御装置、車両及び車両制御方法について、好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して以下に詳細に説明する。

［一実施形態］
一実施形態による車両制御装置、車両及び車両制御方法について図面を用いて説明する。図１は、本実施形態による車両を示すブロック図である。

本実施形態による車両１０には、駆動源１２と、駆動輪１４とが備えられている。駆動源１２と駆動輪１４との間の動力伝達経路１６上には、トルクコンバータ２２と、クラッチ２４と、無段変速機１８と、歯車装置２６とが備えられている。車両１０には、車両制御装置２０と、油圧制御装置２１とが更に備えられている。車両１０には、これらの構成要素以外の構成要素も備えられているが、ここでは説明を省略する。

駆動源（走行用駆動源）１２は、例えばエンジン（内燃機関）であるが、電動モータであってもよい。

無段変速機１８は、駆動プーリ（第１プーリ、プライマリプーリ）２８と、従動プーリ（第２プーリ、セカンダリプーリ）３０と、駆動プーリ２８及び従動プーリ３０に巻き掛けられたベルト３２とを有する。

駆動プーリ２８は、入力軸３３に固定された第１固定シーブ（シーブ）２８ａと、入力軸３３の軸方向にのみ変位が可能な第１可動シーブ（シーブ）２８ｂと、第１可動シーブ２８ｂを軸方向に駆動する第１油圧アクチュエータ（油圧アクチュエータ）２８ｃとを有する。駆動プーリ２８は、有効径、即ち、ベルト掛かり径が可変な可変プーリである。第１固定シーブ２８ａと第１可動シーブ２８ｂとの間に形成されたＶ溝２８ｄにベルト３２が巻き掛けられている。ベルト３２は、リング３２ａと、リング３２ａに沿って配された複数のエレメント３２ｂとによって構成されている。駆動プーリ２８のＶ溝２８ｄの幅は、第１可動シーブ２８ｂの軸方向位置によって変化する。

第１可動シーブ２８ｂは、閉じ側端（第１閉じ側端）と開き側端（第１開き側端）との間で軸方向に可動であるように可動範囲が設定されている。第１閉じ側端は、第１可動シーブ２８ｂが第１固定シーブ２８ａに最も近づくような位置、即ち、駆動プーリ２８のＶ溝２８ｄの幅が最も狭くなるような位置である。即ち、第１閉じ側端は、第１可動シーブ２８ｂに設けられた突き当て部２８ｂ１が、第１固定シーブ２８ａに突き当たるような位置である。

第１開き側端は、第１可動シーブ２８ｂが第１固定シーブ２８ａから最も離間するような位置、即ち、駆動プーリ２８のＶ溝２８ｄの幅が最も広くなるような位置である。即ち、第１開き側端は、第１可動シーブ２８ｂに設けられた当接部２８ｂ２が、第１油圧アクチュエータ２８ｃを構成する壁部材２８ｃｗに当接するような位置である。第１油圧アクチュエータ２８ｃは、駆動プーリ２８のＶ溝２８ｄの幅を変更するために用いられる。

従動プーリ３０は、出力軸３５に固定された第２固定シーブ（シーブ）３０ａと、出力軸３５の軸方向にのみ変位が可能な第２可動シーブ（シーブ）３０ｂと、第２可動シーブ３０ｂを軸方向に駆動する第２油圧アクチュエータ３０ｃとを有する。従動プーリ３０は、有効径、即ち、ベルト掛かり径が可変な可変プーリである。第２固定シーブ３０ａと第２可動シーブ３０ｂとの間に形成されたＶ溝３０ｄにベルト３２が巻き掛けられている。従動プーリ３０のＶ溝３０ｄの幅は、第２可動シーブ３０ｂの軸方向位置によって変化する。

第２可動シーブ３０ｂは、閉じ側端（第２閉じ側端）と開き側端（第２開き側端）との間で軸方向に可動であるように可動範囲が設定されている。第２閉じ側端は、第２可動シーブ３０ｂが第２固定シーブ３０ａに最も近づくような位置、即ち、従動プーリ３０のＶ溝３０ｄの幅が最も狭くなるような位置である。即ち、第２閉じ側端は、第２可動シーブ３０ｂに設けられた突き当て部３０ｂ１が、第２固定シーブ３０ａに突き当たる位置である。

第２開き側端は、第２可動シーブ３０ｂが第２固定シーブ３０ａから最も離間するような位置、即ち、従動プーリ３０のＶ溝３０ｄの幅が最も広くなるような位置である。即ち、第２開き側端は、第２可動シーブ３０ｂに設けられた当接部３０ｂ２が、第２油圧アクチュエータ３０ｃを構成する壁部材３０ｃｗに当接するような位置である。第２油圧アクチュエータ３０ｃは、従動プーリ３０のＶ溝３０ｄの幅を変更するために用いられる。

図２Ａは、変速比を最小に設定した状態を示す図である。無段変速機１８は、駆動プーリ２８に備えられた第１可動シーブ２８ｂの突き当て部２８ｂ１が駆動プーリ２８に備えられた第１固定シーブ２８ａに当接した状態で変速比が最小となるように構成されている。駆動プーリ２８に備えられた第１可動シーブ２８ｂの突き当て部２８ｂ１を駆動プーリ２８に備えられた第１固定シーブ２８ａに突き当てた際、従動プーリ３０は以下のようになる。即ち、この際、従動プーリ３０に備えられた第２可動シーブ３０ｂは、従動プーリ３０に備えられた壁部材３０ｃｗに当接しない。

図２Ｂは、変速比を最大に設定した状態を示す図である。無段変速機１８は、従動プーリ３０に備えられた第２可動シーブ３０ｂの突き当て部３０ｂ１が従動プーリ３０に備えられた第２固定シーブ３０ａに当接した状態で変速比が最大となるように構成されている。従動プーリ３０に備えられた第２可動シーブ３０ｂの突き当て部３０ｂ１を従動プーリ３０に備えられた第２固定シーブ３０ａに突き当てた際、駆動プーリ２８は以下のようになる。即ち、この際、駆動プーリ２８に備えられた第１可動シーブ２８ｂは、駆動プーリ２８に備えられた壁部材２８ｃｗに当接しない。

このように、本実施形態による無段変速機１８は、駆動プーリ２８に備えられた第１可動シーブ２８ｂが駆動プーリ２８に備えられた第１油圧アクチュエータ２８ｃを構成する壁部材２８ｃｗに当接しない状態で変速比が最大になる。

駆動プーリ２８に備えられた第１可動シーブ２８ｂが駆動プーリ２８に備えられた第１油圧アクチュエータ２８ｃを構成する壁部材２８ｃｗに当接しない状態で変速比が最大になるようにしているのは、以下のような理由によるものである。即ち、駆動プーリ２８と従動プーリ３０との間の伝達効率を向上すべく、エレメント３２ｂとシーブ２８ａ、２８ｂ、３０ａ、３０ｂとが線接触ではなく点接触するように、これらの構成要素を構成することが考えられる。エレメント３２ｂとシーブ２８ａ、２８ｂ、３０ａ、３０ｂとが点接触するようにした場合、接触面積が減少するため、エレメント３２ｂ及びシーブ２８ａ、２８ｂ、３０ａ、３０ｂの摩耗が生じやすい。特に、駆動プーリ２８の有効径、即ち、ベルト掛かり径が小さい際には、エレメント３２ｂ及びシーブ２８ａ、２８ｂ、３０ａ、３０ｂの摩耗が生じやすい。エレメント３２ｂ及びシーブ２８ａ、２８ｂ、３０ａ、３０ｂの摩耗を抑制するためには、駆動プーリ２８の最小有効径が過度に小さくならないようにすることが好ましい。そこで、本実施形態では、駆動プーリ２８に備えられた第１可動シーブ２８ｂが駆動プーリ２８に備えられた第１油圧アクチュエータ２８ｃを構成する壁部材２８ｃｗに当接しない状態で変速比が最大になるようにしている。

第１油圧アクチュエータ２８ｃに供給される油圧は、油圧制御装置２１に備えられたリニアソレノイドバルブ３４等を用いて調整される。第２油圧アクチュエータ３０ｃに供給される油圧は、油圧制御装置２１に備えられたリニアソレノイドバルブ３６等を用いて調整される。油圧制御装置２１は、第１油圧アクチュエータ２８ｃに供給する油圧と、第２油圧アクチュエータ３０ｃに供給する油圧とを適宜制御する。油圧制御装置２１には、リニアソレノイドバルブ３４、３６以外の構成要素も備えられているが、ここでは説明を省略する。第１油圧アクチュエータ２８ｃに供給される油圧と、第２油圧アクチュエータ３０ｃに供給される油圧とにより、駆動プーリ２８のＶ溝２８ｄの幅と従動プーリ３０のＶ溝３０ｄの幅とが変化する。これにより、ベルト３２の掛かり径が変更され、変速比が連続的に変化する。

駆動プーリ２８の近傍には、駆動プーリ２８の回転数を検出する回転数センサ、即ち、入力側回転数センサ３８が配されている。

歯車装置２６には、セカンダリ駆動ギア２６ａと、セカンダリ従動ギア（ギア）２６ｂと、ファイナル駆動ギア２６ｃと、ファイナル従動ギア２６ｄとが備えられている。セカンダリ駆動ギア２６ａは、無段変速機１８の出力軸３５に結合されている。歯車装置２６の近傍には、歯車装置２６に備えられた複数のギア２６ａ〜２６ｄのうちのいずれかの回転数を検出する回転数センサ、即ち、出力側回転数センサ（センサ）４０が配置されている。出力側回転数センサ４０は、例えば、セカンダリ従動ギア２６ｂの回転数を検出する。歯車装置２６に備えられたギア２６ａ〜２６ｄは、従動プーリ３０の回転数に応じた回転数で回転する。従って、出力側回転数センサ４０は、従動プーリ３０の回転に応じた信号を出力し得る。

車両制御装置（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）２０は、不図示のアクセルペダルを介して行われるユーザによる操作入力等に基づいて、駆動源１２の回転数の制御等を行う。車両制御装置２０には、演算部５２と、記憶部５４とが備えられている。演算部５２は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）によって構成されている。

演算部５２には、ベルト滑り判定部４２と、出力状態判定部４４と、回転数制限部４６と、発熱判定部４８と、カウンタ５０と、入力側回転数判定部５１と、出力側回転数判定部５３とが備えられている。ベルト滑り判定部４２と、出力状態判定部４４と、回転数制限部４６と、発熱判定部４８と、カウンタ５０とは、記憶部５４に記憶されているプログラムが演算部５２によって実行されることによって実現される。また、入力側回転数判定部５１と、出力側回転数判定部５３も、記憶部５４に記憶されているプログラムが演算部５２によって実行されることによって実現される。演算部５２には、これらの構成要素以外の構成要素も備えられているが、ここでは説明を省略する。

ベルト滑り判定部４２は、駆動プーリ２８の回転と従動プーリ３０の回転とに基づいて、ベルト３２の滑りが生じたか否かを判定する。

図３は、駆動プーリの回転数と従動プーリの回転数との関係を示すグラフである。図３に示すＯＤレシオ線は、変速比を最小に設定した場合に対応している。図３におけるＬＯＷレシオ線は、変速比を最大に設定した場合に対応している。

ベルト３２の滑りが生じた場合、駆動プーリ２８の回転数及び従動プーリ３０の回転数は、ＯＤレシオ線とＬＯＷレシオ線とによって挟まれた領域内、即ち、図３における（Ａ）の領域内となる。ベルト滑り判定部４２は、駆動プーリ２８の回転数及び従動プーリ３０の回転数が、ＯＤレシオ線とＬＯＷレシオ線とによって挟まれた領域内、即ち、図３における（Ａ）の領域内である場合、ベルト３２の滑りが生じていないと判定する。

例えば、リニアソレノイドバルブ３４の故障等により駆動プーリ２８に供給される油圧が不足した場合には、以下のようになる。即ち、駆動プーリ２８に備えられた第１可動シーブ２８ｂが駆動プーリ２８の第１油圧アクチュエータ２８ｃを構成する壁部材２８ｃｗに当接しないため、ベルト３２に対する挟圧力が駆動プーリ２８において不足する。ベルト３２に対する挟圧力が駆動プーリ２８において不足すると、ベルト３２の滑りが生ずる。この場合、従動プーリ３０の回転数に対する駆動プーリ２８の回転数の比は、ＬＯＷレシオ線に対応する比より大きくなる。即ち、かかる場合には、駆動プーリ２８の回転数及び従動プーリ３０の回転数は、図３における（Ｂ）の領域内となる。

ベルト滑り判定部４２は、従動プーリ３０の回転数に対する駆動プーリ２８の回転数の比が閾値（比閾値）以上であることに基づいて、ベルト３２の滑りが生じたか否かを判定する。かかる閾値は、ＬＯＷレシオ線に対応する比に応じて設定され得る。例えば、ＬＯＷレシオ線に対応する比に対してある程度のマージンを加味することによって、かかる閾値が設定され得る。

出力側回転数センサ４０の出力に断線等の不具合が生じた場合、出力側回転数センサ４０から出力される信号が車両制御装置２０に殆ど供給されなくなる。この場合、従動プーリ３０の回転数に対する駆動プーリ２８の回転数の比は、極めて大きくなる。即ち、かかる場合には、駆動プーリ２８の回転数及び従動プーリ３０の回転数は、図３における（Ｃ）の領域内となる。

入力側回転数判定部５１は、入力側回転数センサ３８からの出力に基づいて、入力側回転数、例えば、駆動プーリ２８の回転数を判定する。

出力側回転数判定部５３は、出力側回転数センサ４０からの出力に基づいて、出力側回転数、例えば、従動プーリ３０の回転数を判定する。

カウンタ５０は、出力側回転数判定部５３による判定の結果に基づいて、出力側回転数センサ４０からの出力が回転数閾値以上となる回数を所定のサンプリング周期でカウントする。

出力状態判定部４４は、所定程度以上の出力が出力側回転数センサ４０から得られることに基づいて、出力側回転数センサ４０からの出力があると判定する。より具体的には、出力状態判定部４４は、カウンタ５０におけるカウント数がカウント数閾値に達すると、出力側回転数センサ４０からの出力があると判定する。出力状態判定部４４は、出力側回転数センサ４０からの出力があると判定した場合には、出力側回転数センサ４０からの出力があることを示す出力あり判定フラグをＬレベルからＨレベルに変化させる。

発熱判定部４８は、ベルト３２の滑りによる累積発熱量、即ち、ベルト３２の滑りによる発熱量の累積値が累積発熱量閾値以上であるか否かを判定する。累積発熱量は、例えば、ベルト３２の滑りによる個々の時間（期間）における発熱量を積算することによって算出され得る。個々の時間における発熱量は、例えば、駆動プーリ２８の回転数、従動プーリ３０の回転数、及び、ベルト３２の接触面における加重等に基づいて算出され得る。なお、駆動プーリ２８の回転数、従動プーリ３０の回転数等に応じた発熱量のテーブルを、シミュレーション又は実測に基づいて予め作成しておき、当該テーブルに基づいて個々の時間における発熱量を判定するようにしてもよい。

回転数制限部４６は、駆動プーリ２８を回転駆動する駆動源１２の回転数の上限を以下のように制限する。

ベルト３２の滑りが生じていないとベルト滑り判定部４２が判定した場合、回転数制限部４６は、通常制御における回転数制限を行う。ここで、通常制御とは、ベルト３２の滑りが生じていない際における制御のことである。回転数制限部４６は、通常制御においては、所定のアルゴリズムに基づいて、駆動源１２の回転数の上限を制限する。

ベルト３２の滑りが生じたとベルト滑り判定部４２が判定した場合であっても、出力側回転数センサ４０からの出力がないと出力状態判定部４４が判定した場合には、回転数制限部４６は、以下のような回転数制限を行う。即ち、回転数制限部４６は、駆動源１２の回転数の上限を第１回転数に制限する。第１回転数は、例えば４２００ｒｐｍである。このような場合に、駆動源１２の回転数の上限を比較的大きい回転数である第１回転数に制限するのは、以下のような理由によるものである。即ち、出力側回転数センサ４０からの出力に断線等の不具合が生じている場合には、駆動プーリ２８の回転数及び従動プーリ３０の回転数が図３における（Ｃ）の領域内となり、ベルト３２の滑りが生じたとベルト滑り判定部４２が判定する。しかし、ベルト３２の滑りが生じたとベルト滑り判定部４２が判定したのは、出力側回転数センサ４０からの出力に断線等の不具合が生じたことが要因と考えられる。出力側回転数センサ４０からの出力に断線等の不具合が生じただけで車両１０の走行が大きく制限されることは好ましくない。そこで、本実施形態では、上記のような場合には、駆動源１２の回転数の上限を比較的大きい第１回転数に制限する。

駆動源１２を比較的大きい第１回転数で回転させた場合には、駆動プーリ２８にある程度の遠心油圧が生じ、これにより、Ｖ溝２８ｄの幅が狭くなる方向の力が第１可動シーブ２８ｂにある程度加わる。そうすると、ベルト３２に対する挟圧力が駆動プーリ２８においてある程度確保され、従動プーリ３０をある程度回転させることができる。従って、駆動源１２の回転数の上限を比較的大きい第１回転数に制限した場合には、車両１０の走行性能がある程度確保される。

ベルト３２の滑りが生じた場合であっても、累積発熱量が累積発熱量閾値未満である場合には、回転数制限部４６は、以下のような回転数制限を行う。即ち、回転数制限部４６は、駆動源１２の回転数の上限を比較的大きい第１回転数に制限する。第１回転数は、上述したように、例えば４２００ｒｐｍである。このような場合に、駆動源１２の回転数の上限を比較的大きい回転数である第１回転数に制限するのは、ベルト３２の滑りによる累積発熱量が比較的小さい段階、即ち、ベルト３２の破断の可能性が低い段階で、車両１０の走行性能が過度に制限されてしまうのを防止するためである。

ベルト３２の滑りが生じ、累積発熱量が累積発熱量閾値以上となった場合には、回転数制限部４６は、以下のような回転数制限を行う。即ち、回転数制限部４６は、駆動源１２の回転数の上限を第１回転数より小さい第２回転数に制限する。第２回転数は、例えば１５００ｒｐｍである。このような場合に、駆動源１２の回転数の上限を比較的小さい第２回転数に制限するのは、ベルト３２の破断を確実に防止するためである。

本実施形態による車両制御装置２０の動作について図４を用いて説明する。図４は、本実施形態による車両制御装置の動作を示すフローチャートである。

まず、ステップＳ１において、ベルト滑り判定部４２が、ベルト３２の滑りが生じたか否かを判定する。ベルト３２の滑りが生じたとベルト滑り判定部４２が判定した場合（ステップＳ１においてＹＥＳ）、ステップＳ２に遷移する。ベルト３２の滑りが生じていないとベルト滑り判定部４２が判定した場合（ステップＳ１においてＮＯ）、ステップＳ６に遷移する。

ステップＳ２において、出力状態判定部４４は、出力側回転数センサ４０の出力状態、より具体的には、出力側回転数センサ４０からの出力の有無を判定する。出力側回転数センサ４０からの出力があると出力状態判定部４４が判定した場合（ステップＳ２においてＹＥＳ）、ステップＳ３に遷移する。出力側回転数センサ４０からの出力がないと出力状態判定部４４が判定した場合（ステップＳ２においてＮＯ）、ステップＳ５に遷移する。

ステップＳ３において、発熱判定部４８は、ベルト３２の滑りによる累積発熱量が累積発熱量閾値以上であるか否かを判定する。ベルト３２の滑りによる累積発熱量が累積発熱量閾値以上であると発熱判定部４８が判定した場合（ステップＳ３においてＹＥＳ）、ステップＳ４に遷移する。ベルト３２の滑りによる累積発熱量が累積発熱量閾値未満であると発熱判定部４８が判定した場合（ステップＳ３においてＮＯ）、ステップＳ５に遷移する。

ステップＳ４において、回転数制限部４６は、駆動源１２の回転数の上限を第２回転数に制限する。第２回転数は、上述したように、例えば１５００ｒｐｍである。

ステップＳ５において、回転数制限部４６は、駆動源１２の回転数の上限を第１回転数に制限する。第１回転数は、上述したように、例えば４２００ｒｐｍである。

ステップＳ６において、回転数制限部４６は、通常制御における回転数制限を行う。上述したように、通常制御とは、ベルト３２の滑りが生じていない際における制御のことである。

図５は、本実施形態による車両制御装置の動作の例を示すタイムチャートである。図５は、出力側回転数センサ４０の出力に断線が生じている場合の例を示している。

出力側回転数センサ４０の出力に断線が生じているため、車速が変化しても、出力側回転数センサ４０からの出力はないままである。

ベルト３２の滑りが生じたことがベルト滑り判定部４２によって判定される前においては、回転数制限部４６は、通常制御における回転数制限を行う。上述したように、通常制御とは、ベルト３２の滑りが生じていない際における制御のことである。

タイミングｔ１において、ベルト３２の滑りが生じたことがベルト滑り判定部４２によって判定される。ベルト３２の滑りが生じたことがベルト滑り判定部４２によって判定されると、演算部５２は、ベルト滑り発生フラグをＬレベルからＨレベルに変化させる。

ベルト滑り発生フラグがＬレベルからＨレベルに変化したが、累積発熱量が累積発熱量閾値未満であるため、回転数制限部４６は、タイミングｔ１において、以下のような回転数制限を行う。即ち、回転数制限部４６は、駆動源１２の回転数の上限を比較的大きい第１回転数に制限する。但し、回転数制限部４６は、駆動源１２の回転数の上限を急激に第１回転数に変化させるのではなく、駆動源１２の回転数の上限の制限を徐々に変化させる。

タイミングｔ２において、駆動源１２の回転数の上限の制限が第１回転数となる。なお、駆動プーリ２８の回転数の上限の制限についても、同様の制御が行われる。

出力側回転数センサ４０の出力が断線しているため、出力側回転数センサ４０の出力は回転数閾値以上とならない。このため、カウンタ５０におけるカウント数はゼロのまま維持される。カウンタ５０におけるカウント数がゼロのままであるため、カウンタ５０のカウント数はカウント数閾値に達しない。このため、出力側回転数センサ４０からの出力があることを示す出力あり判定フラグは、Ｌレベルのまま維持される。

図６は、本実施形態による車両制御装置の動作の他の例を示すタイムチャートである。図６は、出力側回転数センサ４０の出力に断線等の不具合が生じていない場合の例を示している。図６には、車両１０が登坂を走行する際の例が示されている。

ベルト３２の滑りが生じたことがベルト滑り判定部４２によって判定される前においては、上述したように、回転数制限部４６は、通常制御における回転数制限を行う。

タイミングｔ１１において、ベルト３２の滑りが生じたことがベルト滑り判定部４２によって判定される。ベルト３２の滑りが生じたことがベルト滑り判定部４２によって判定されると、演算部５２は、ベルト滑り発生フラグをＬレベルからＨレベルに変化させる。タイミングｔ１１以降において、ベルト３２の滑りが生ずる状態は解消されず、ベルト３２の滑りによる累積発熱量は徐々に増加していく。

ベルト滑り発生フラグがＬレベルからＨレベルに変化したが、累積発熱量が累積発熱量閾値未満であるため、回転数制限部４６は、タイミングｔ１１において、以下のような制御を行う。即ち、回転数制限部４６は、駆動源１２の回転数の上限を比較的大きい第１回転数に制限する。但し、回転数制限部４６は、駆動源１２の回転数の上限を急激に第１回転数に変化させるのではなく、駆動源１２の回転数の上限の制限を徐々に変化させる。

タイミングｔ１２において、駆動源１２の回転数の上限の制限が第１回転数となる。なお、駆動プーリ２８の回転数の上限の制限についても、同様の制御が行われる。

タイミングｔ１３において、出力側回転数センサ４０の出力が回転数閾値以上となる。上述したように、カウンタ５０は、出力側回転数判定部５３による判定の結果に基づいて、出力側回転数センサ４０からの出力が回転数閾値以上となる回数を所定のサンプリング周期でカウントする。このため、カウンタ５０におけるカウント数は徐々に増加する。

なお、ベルト３２の滑りが生じているにもかかわらず、出力側回転数センサ４０の出力が回転数閾値以上となるのは、以下のような理由によるものである。即ち、駆動プーリ２８を比較的高速で回転させると、遠心油圧が生じ、これにより、Ｖ溝２８ｄの幅が狭くなる方向の力が第１可動シーブ２８ｂに加わる。このため、ベルト３２に対する挟圧力がある程度確保され、出力側回転数センサ４０の出力が回転数閾値以上となる。

タイミングｔ１４において、出力側回転数センサ４０の出力が回転数閾値未満となる。これにより、カウンタ５０におけるカウント数の増加は停止する。なお、図６に示す例において、出力側回転数センサ４０の出力が急激に変化しているのは、車両１０が登坂を走行している際にベルト３２の滑りが生じ、車両１０が前進したり停止したりする状態が繰り返されているためである。

タイミングｔ１５において、出力側回転数センサ４０の出力が回転数閾値以上となる。これにより、カウンタ５０におけるカウント数は徐々に増加する。

タイミングｔ１６において、カウンタ５０のカウント数がカウント数閾値に達する。カウンタ５０におけるカウント数がカウント数閾値に達すると、出力状態判定部４４が出力あり判定フラグをＬレベルからＨレベルに変化させる。

タイミングｔ１７において、出力側回転数センサ４０の出力が回転数閾値未満となる。これにより、カウンタ５０におけるカウント数の増加は停止する。

タイミングｔ１８において、出力側回転数センサ４０の出力が回転数閾値以上となる。これにより、カウンタ５０におけるカウント数は徐々に増加する。

タイミングｔ１９において、ベルト３２の滑りによる累積発熱量が累積発熱量閾値に達したことを発熱判定部４８が判定する。ベルト３２の滑りによる発熱量の累積値が累積発熱量閾値に達したことが発熱判定部４８によって判定されると、回転数制限部４６は、駆動源１２の回転数の上限を第２回転数に制限する。但し、回転数制限部４６は、駆動源１２の回転数の上限を急激に第２回転数に変化させるのではなく、駆動源１２の回転数の上限の制限を徐々に変化させる。

タイミングｔ２０において、出力側回転数センサ４０の出力が回転数閾値未満となる。これにより、カウンタ５０におけるカウント数の増加は停止する。

タイミングｔ２１において、駆動源１２の回転数の上限の制限が第２回転数となる。

このように、本実施形態では、ベルト３２の滑りが生じたとベルト滑り判定部４２が判定した場合であっても、出力側回転数センサ４０からの出力がないと出力状態判定部４４が判定した場合には、以下のような制御が行われる。即ち、駆動源１２の回転数の上限が、比較的大きい第１回転数に制限される。このため、本実施形態によれば、出力側回転数センサ４０からの出力に断線等の不具合が生じただけで車両１０の走行が大きく制限されてしまうのを防止することができる。また、本実施形態では、ベルト３２の滑りが生じた場合であっても、累積発熱量が累積発熱量閾値未満である場合には、駆動源１２の回転数の上限が、比較的大きい第１回転数に制限される。このため、本実施形態によれば、ベルト３２の破断の可能性が低い段階で車両１０の走行性能が過度に制限されてしまうのを防止することができる。また、本実施形態では、ベルト３２の滑りが生じ、累積発熱量が累積発熱量閾値以上となった場合には、駆動源１２の回転数の上限が第１回転数より小さい第２回転数に制限される。このため、本実施形態によれば、ベルト３２の破断を確実に防止することができる。このように、本実施形態によれば、車両１０の走行性能が過度に制限されるのを抑制し得るとともに、ベルト３２の破断を抑制し得る車両制御装置２０を提供することができる。

［変形実施形態］
本発明についての好適な実施形態を上述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改変が可能である。

例えば、上記実施形態では、出力側回転数センサ４０が、歯車装置２６に備えられた複数のギア２６ａ〜２６ｄのうちのいずれかの回転数を検出する場合を例に説明したが、これに限定されるものではない。出力側回転数センサ４０を従動プーリ３０の近傍に配し、出力側回転数センサ４０が従動プーリ３０の回転数を検出するようにしてもよい。

上記実施形態をまとめると以下のようになる。

車両制御装置（２０）は、駆動プーリ（２８）と、従動プーリ（３０）と、前記駆動プーリと前記従動プーリとに巻き掛けられたベルト（３２）とを有する無段変速機（１８）が備えられた車両（１０）を制御する車両制御装置であって、前記駆動プーリの回転と前記従動プーリの回転とに基づいて、前記ベルトの滑りが生じたか否かを判定するベルト滑り判定部（４２）と、前記従動プーリの回転に応じた信号を取得するセンサ（４０）の出力状態を判定する出力状態判定部（４４）と、前記駆動プーリを回転駆動する駆動源（１２）の回転数を制限する回転数制限部（４６）とを備え、前記ベルトの前記滑りが前記ベルト滑り判定部によって検出された際、前記回転数制限部は、前記センサの前記出力状態の前記出力状態判定部による判定に基づいて、前記駆動源の前記回転数の上限を制御する。このような構成によれば、センサの出力状態に基づいて駆動源の回転数の上限を制御するため、センサの出力に断線等の不具合が生じただけで車両の走行が大きく制限されてしまうのを防止することができる。

前記出力状態判定部は、所定程度以上の出力が前記センサから得られることに基づいて前記センサからの出力があると判定するようにしてもよい。このような構成によれば、センサの出力の有無の判定の信頼性を向上することができる。

前記ベルトの前記滑りによる累積発熱量が累積発熱量閾値以上であるか否かを判定する発熱判定部（４８）を更に備え、前記ベルトの前記滑りが前記ベルト滑り判定部によって検出され、前記センサからの出力がないことが前記出力状態判定部によって判定された場合、前記回転数制限部は、前記駆動源の前記回転数の前記上限を第１回転数に制限し、前記ベルトの前記滑りが前記ベルト滑り判定部によって検出され、前記センサからの出力があることが前記出力状態判定部によって判定され、且つ、前記累積発熱量が前記累積発熱量閾値以上であることが前記発熱判定部によって判定された場合、前記回転数制限部は、前記駆動源の前記回転数の前記上限を前記第１回転数より小さい第２回転数に制限するようにしてもよい。このような構成によれば、累積発熱量が累積発熱量閾値以上であることが発熱判定部によって判定された場合、駆動源の回転数の上限は比較的小さい第２回転数に制限されるため、ベルトの破断を確実に防止することができる。

前記ベルトの前記滑りが前記ベルト滑り判定部によって検出され、前記センサからの出力があることが前記出力状態判定部によって判定され、且つ、前記累積発熱量が前記累積発熱量閾値未満であることが前記発熱判定部によって判定された場合、前記回転数制限部は、前記駆動源の前記回転数の前記上限を前記第１回転数に制限するようにしてもよい。このような構成によれば、累積発熱量が累積発熱量閾値未満であることが発熱判定部によって判定された場合、駆動源の回転数の上限は比較的大きい第１回転数に制限される。このため、このような構成によれば、ベルトの破断の可能性が低い段階で車両の走行性能が過度に制限されてしまうのを防止することができる。

前記ベルト滑り判定部は、前記従動プーリの回転数に対する前記駆動プーリの回転数の比が閾値以上であることに基づいて、前記ベルトの前記滑りを検出するようにしてもよい。このような構成によれば、簡便な構成でベルトの滑りを検出することができる。

前記駆動プーリは、第１固定シーブ（２８ａ）と、軸方向に可動な第１可動シーブ（２８ｂ）とを備え、前記従動プーリは、第２固定シーブ（３０ａ）と、軸方向に可動な第２可動シーブ（３０ｂ）とを備え、前記無段変速機は、前記駆動プーリに備えられた油圧アクチュエータ（２８ｃ）を構成する壁部材（２８ｃｗ）に前記第１可動シーブが当接しない状態で変速比が最大になるように構成されているようにしてもよい。

前記センサは、前記従動プーリによって駆動されるギア（２６ｂ）の回転を検出するようにしてもよい。

車両は、上記のような車両制御装置を備える。

車両制御方法は、駆動プーリと、従動プーリと、前記駆動プーリと前記従動プーリとに巻き掛けられたベルトとを有する無段変速機が備えられた車両を制御する車両制御方法であって、前記駆動プーリの回転と前記従動プーリの回転とに基づいて、前記ベルトの滑りを検出するステップ（Ｓ１）と、前記従動プーリの回転に応じた信号を取得するセンサの出力状態を判定するステップ（Ｓ２）と、前記ベルトの前記滑りが検出された際、前記センサの前記出力状態に基づいて、前記駆動プーリを回転駆動する駆動源の回転数の上限を制御するステップ（Ｓ４、Ｓ５）とを有する。

前記ベルトの前記滑りによる累積発熱量が累積発熱量閾値以上であるか否かを判定するステップ（Ｓ３）を更に有し、前記ベルトの前記滑りが検出され、前記センサからの出力がないことが判定された場合、前記駆動源の前記回転数の上限を制御するステップでは、前記駆動源の前記回転数の前記上限を第１回転数に制限し（Ｓ５）、前記ベルトの前記滑りが検出され、前記センサからの出力があることが判定され、且つ、前記累積発熱量が前記累積発熱量閾値以上であることが判定された場合、前記駆動源の前記回転数の前記上限を制御するステップでは、前記駆動源の前記回転数の前記上限を前記第１回転数より小さい第２回転数に制限する（Ｓ４）。

１０…車両 １２…駆動源
１４…駆動輪 １６…動力伝達経路
１８…無段変速機 ２０…車両制御装置
２１…油圧制御装置 ２２…トルクコンバータ
２４…クラッチ ２６…歯車装置
２６ａ…セカンダリ駆動ギア ２６ｂ…セカンダリ従動ギア
２６ｃ…ファイナル駆動ギア ２６ｄ…ファイナル従動ギア
２８…駆動プーリ ２８ａ…第１固定シーブ
２８ｂ…第１可動シーブ ２８ｂ１、３０ｂ１…突き当て部
２８ｂ２、３０ｂ２…当接部 ２８ｃ…第１油圧アクチュエータ
２８ｃｗ、３０ｃｗ…壁部材 ２８ｄ、３０ｄ…Ｖ溝
３０…従動プーリ ３０ａ…第２固定シーブ
３０ｂ…第２可動シーブ ３０ｃ…第２油圧アクチュエータ
３２…ベルト ３２ａ…リング
３２ｂ…エレメント ３４、３６…リニアソレノイドバルブ
３８…入力側回転数センサ ４０…出力側回転数センサ
４２…ベルト滑り判定部 ４４…出力状態判定部
４６…回転数制限部 ４８…発熱判定部
５０…カウンタ ５１…入力側回転数判定部
５２…演算部 ５３…出力側回転数判定部
５４…記憶部

Claims (10)

1. 駆動プーリと、従動プーリと、前記駆動プーリと前記従動プーリとに巻き掛けられたベルトとを有する無段変速機が備えられた車両を制御する車両制御装置であって、
   前記駆動プーリの回転と前記従動プーリの回転とに基づいて、前記ベルトの滑りが生じたか否かを判定するベルト滑り判定部と、
   前記従動プーリの回転に応じた信号を取得するセンサの出力状態を判定する出力状態判定部と、
   前記駆動プーリを回転駆動する駆動源の回転数を制限する回転数制限部とを備え、
   前記ベルトの前記滑りが前記ベルト滑り判定部によって検出された際、前記回転数制限部は、前記センサの前記出力状態の前記出力状態判定部による判定に基づいて、前記駆動源の前記回転数の上限を制御する、車両制御装置。
2. 請求項１に記載の車両制御装置において、
   前記出力状態判定部は、所定程度以上の出力が前記センサから得られることに基づいて前記センサからの出力があると判定する、車両制御装置。
3. 請求項１又は２に記載の車両制御装置において、
   前記ベルトの前記滑りによる累積発熱量が累積発熱量閾値以上であるか否かを判定する発熱判定部を更に備え、
   前記ベルトの前記滑りが前記ベルト滑り判定部によって検出され、前記センサからの出力がないことが前記出力状態判定部によって判定された場合、前記回転数制限部は、前記駆動源の前記回転数の前記上限を第１回転数に制限し、
   前記ベルトの前記滑りが前記ベルト滑り判定部によって検出され、前記センサからの出力があることが前記出力状態判定部によって判定され、且つ、前記累積発熱量が前記累積発熱量閾値以上であることが前記発熱判定部によって判定された場合、前記回転数制限部は、前記駆動源の前記回転数の前記上限を前記第１回転数より小さい第２回転数に制限する、車両制御装置。
4. 請求項３に記載の車両制御装置において、
   前記ベルトの前記滑りが前記ベルト滑り判定部によって検出され、前記センサからの出力があることが前記出力状態判定部によって判定され、且つ、前記累積発熱量が前記累積発熱量閾値未満であることが前記発熱判定部によって判定された場合、前記回転数制限部は、前記駆動源の前記回転数の前記上限を前記第１回転数に制限する、車両制御装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両制御装置において、
   前記ベルト滑り判定部は、前記従動プーリの回転数に対する前記駆動プーリの回転数の比が閾値以上であることに基づいて、前記ベルトの前記滑りを検出する、車両制御装置。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両制御装置において、
   前記駆動プーリは、第１固定シーブと、軸方向に可動な第１可動シーブとを備え、
   前記従動プーリは、第２固定シーブと、軸方向に可動な第２可動シーブとを備え、
   前記無段変速機は、前記駆動プーリに備えられた油圧アクチュエータを構成する壁部材に前記第１可動シーブが当接しない状態で変速比が最大になるように構成されている、車両制御装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の車両制御装置において、
   前記センサは、前記従動プーリによって駆動されるギアの回転を検出する、車両制御装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両制御装置が備えられた車両。
9. 駆動プーリと、従動プーリと、前記駆動プーリと前記従動プーリとに巻き掛けられたベルトとを有する無段変速機が備えられた車両を制御する車両制御方法であって、
   前記駆動プーリの回転と前記従動プーリの回転とに基づいて、前記ベルトの滑りを検出するステップと、
   前記従動プーリの回転に応じた信号を取得するセンサの出力状態を判定するステップと、
   前記ベルトの前記滑りが検出された際、前記センサの前記出力状態に基づいて、前記駆動プーリを回転駆動する駆動源の回転数の上限を制御するステップと
   を有する、車両制御方法。
10. 請求項９に記載の車両制御方法において、
    前記ベルトの前記滑りによる累積発熱量が累積発熱量閾値以上であるか否かを判定するステップを更に有し、
    前記ベルトの前記滑りが検出され、前記センサからの出力がないことが判定された場合、前記駆動源の前記回転数の上限を制御するステップでは、前記駆動源の前記回転数の前記上限を第１回転数に制限し、
    前記ベルトの前記滑りが検出され、前記センサからの出力があることが判定され、且つ、前記累積発熱量が前記累積発熱量閾値以上であることが判定された場合、前記駆動源の前記回転数の前記上限を制御するステップでは、前記駆動源の前記回転数の前記上限を前記第１回転数より小さい第２回転数に制限する、車両制御方法。

Images