JP6885409B2 - 無段変速機の制御方法、及び、無段変速システム - Google Patents

Description

本発明は、無段変速機の制御方法、及び、無段変速システムに関する。

無段変速機の油圧回路として、オイルパンからオイルを汲み上げてライン圧を発生させる第１のオイルポンプと、プライマリプーリとセカンダリプーリとの間に設けられ、プライマリプーリ油室の油の出入りを調整する第２のオイルポンプと、を備えるものが知られている。

特表２００２−５２３７１１号公報には、セカンダリプーリにライン圧のオイルを供給するセカンダリ油路から分岐される変速用油路が設けられており、この変速用油路に第２のオイルポンプが設けられる一例が示されている。この油圧回路においては、第２のオイルポンプの回転方向を制御することにより、プライマリー油室の油の出入りが調整されるので、プライマリプーリ及びセカンダリプーリに供給されるオイル量が調整されて、変速比が制御される。

このような無段変速機においては、第２のオイルポンプは電動モータにより駆動されている。しかしながら、オイルにコンタミなどが混入してしまうと、コンタミがオイルポンプの可動部に挟まってしまい、オイルポンプの回転が正確に制御できなくなるおそれがある。第２のオイルポンプの回転が制御できなくなると、プライマリプーリへのオイルの出し入れが適切にできずに、所望の変速比を実現できなくなってしまう。このようなオイルポンプの可動部へのコンタミの挟まりは、近年のオイルポンプの小型化に伴って、発生しやすくなっている。

本発明では、オイルポンプの回転が正確に制御できなくなるおそれを低減する無段変速機の制御方法、及び、無段変速システムを提供することを目的とする。

本発明のある態様による無段変速機の制御方法は、プライマリー油室とセカンダリ油室との間の油路に設けられるオイルポンプにより、プライマリー油室のオイルの出し入れを制御し、オイルポンプの回転が異常であるか否かを判定する異常判定ステップと、異常判定ステップにて異常と判定される場合に、セカンダリ油圧を、異常と判定される前よりも高くする油圧制御ステップと、を備える。

図１は、車両の概略構成図である。 図２は、油圧回路の概略構成図である。 図３は、詰まり解消制御を示すフローチャートである。 図４は、推力比と変速比との関係を示すグラフである。 図５は、コントローラの詳細の一例を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１は、車両の概略構成図である。車両は、エンジン１と、ロックアップクラッチ２ａ付きトルクコンバータ２と、前後進切替機構３と、バリエータ４と、終減速機構５と、駆動輪６と、油圧回路１００と、を備える。

エンジン１は、車両の駆動源を構成する。エンジン１の出力は、トルクコンバータ２、前後進切替機構３、バリエータ４、及び終減速機構５を介して駆動輪６へと伝達される。したがって、バリエータ４は、トルクコンバータ２や前後進切替機構３や終減速機構５とともに、エンジン１から駆動輪６に動力を伝達する動力伝達経路に設けられる。

前後進切替機構３は、上述の動力伝達経路においてトルクコンバータ２とバリエータ４との間に設けられる。前後進切替機構３は、前進走行に対応する正転方向と後退走行に対応する逆転方向との間で、入力される回転の回転方向を切り替える。

前後進切替機構３は具体的には、前進クラッチ３１と、後退ブレーキ３２と、を備える。前進クラッチ３１は、回転方向を正転方向とする場合に締結される。後退ブレーキ３２は、回転方向を逆転方向とする場合に締結される。前進クラッチ３１及び後退ブレーキ３２の一方は、エンジン１とバリエータ４と間の回転を断続するクラッチとして構成することができる。

バリエータ４は、プライマリプーリ４１と、セカンダリプーリ４２と、プライマリプーリ４１及びセカンダリプーリ４２に巻き掛けられたベルト４３と、を有する。以下では、プライマリをＰＲＩとも称し、セカンダリをＳＥＣとも称す。バリエータ４は、ＰＲＩプーリ４１とＳＥＣプーリ４２との溝幅をそれぞれ変更することでベルト４３の巻掛け径を変更して変速を行うベルト式無段変速機構を構成している。

ＰＲＩプーリ４１は、固定プーリ４１ａと、可動プーリ４１ｂと、を備える。コントローラ１０がＰＲＩプーリ油圧室４１ｃに供給されるオイル量を制御することにより、可動プーリ４１ｂが作動し、ＰＲＩプーリ４１の溝幅が変更される。

ＳＥＣプーリ４２は、固定プーリ４２ａと、可動プーリ４２ｂと、を備える。コントローラ１０がＳＥＣプーリ油圧室４２ｃに供給されるオイル量を制御することにより、可動プーリ４２ｂが作動し、ＳＥＣプーリ４２の溝幅が変更される。

ベルト４３は、ＰＲＩプーリ４１の固定プーリ４１ａと可動プーリ４１ｂとにより形成されるＶ字形状をなすシーブ面と、ＳＥＣプーリ４２の固定プーリ４２ａと可動プーリ４２ｂとにより形成されるＶ字形状をなすシーブ面に巻き掛けられる。

終減速機構５は、バリエータ４からの出力回転を駆動輪６に伝達する。終減速機構５は、複数の歯車列やディファレンシャルギアを有して構成される。終減速機構５は、車軸を介して駆動輪６を回転する。

油圧回路１００は、バリエータ４、具体的にはＰＲＩプーリ４１及びＳＥＣプーリ４２に油圧を供給する。油圧回路１００は、前後進切替機構３やロックアップクラッチ２ａ、さらには図示しない潤滑系や冷却系にも油圧を供給する。油圧回路１００は具体的には、次のように構成される。

図２は、油圧回路１００の概略構成図である。油圧回路１００は、元圧用オイルポンプ１０１と、ライン圧調整弁１０２と、減圧弁１０３と、ライン圧ソレノイドバルブ１０４と、前後進切替機構用ソレノイドバルブ１０５と、変速回路圧ソレノイドバルブ１０６と、マニュアルバルブ１０７と、ライン圧油路１０８と、ライン圧用電動オイルポンプ１０９と、低圧系制御弁１１０とを備える。以下では、ソレノイドバルブをＳＯＬと称す。

元圧用オイルポンプ１０１は、エンジン１の動力によって駆動する機械式のオイルポンプである。元圧用オイルポンプ１０１は、ライン圧油路１０８を介して、ライン圧調整弁１０２、減圧弁１０３、変速回路圧ＳＯＬ１０６と接続される。ライン圧油路１０８は、ライン圧の油路を構成するとともに、変速回路圧ＳＯＬ１０６を介して変速用回路１２０と接続される。なお、ライン圧は、ＰＲＩ圧やＳＥＣ圧の元圧となる油圧である。

ライン圧用電動オイルポンプ１０９は、電動モータ１１１によって駆動する。ライン圧用電動オイルポンプ１０９は、例えばアイドリング・ストップ制御によりエンジン１が停止し、これに伴い元圧用オイルポンプ１０１が停止した場合に、ライン圧を供給するために稼働する。

ライン圧調整弁１０２は、元圧用オイルポンプ１０１が発生させる油圧を調整してライン圧を生成する。元圧用オイルポンプ１０１がライン圧を発生させることは、このようなライン圧調整弁１０２の作用のもと、ライン圧を発生させることを含む。ライン圧調整弁１０２が調圧時にリリーフするオイルは、低圧系制御弁１１０を介してロックアップクラッチ２ａや、潤滑系や冷却系に供給される。

減圧弁１０３は、ライン圧を減圧する。減圧弁１０３によって減圧された油圧は、ライン圧ＳＯＬ１０４や前後進切替機構用ＳＯＬ１０５に供給される。

ライン圧ＳＯＬ１０４は、リニアソレノイドバルブであり、制御電流に応じた制御油圧を生成する。ライン圧ＳＯＬ１０４が生成した制御油圧は、ライン圧調整弁１０２に供給され、ライン圧調整弁１０２は、ライン圧ＳＯＬ１０４が生成した制御油圧に応じて作動することで調圧を行う。このため、ライン圧ＳＯＬ１０４への制御電流によってライン圧ＰＬの指令値を設定することができる。

前後進切替機構用ＳＯＬ１０５は、リニアソレノイドバルブであり、制御電流に応じた油圧を生成する。前後進切替機構用ＳＯＬ１０５が生成した油圧は、運転者の操作に応じて作動するマニュアルバルブ１０７を介して前進クラッチ３１や後退ブレーキ３２に供給される。

変速回路圧ＳＯＬ１０６は、リニアソレノイドバルブであり、制御電流に応じて変速用回路１２０に供給する油圧を生成する。このため、変速回路圧ＳＯＬ１０６への制御電流によって変速回路圧の指令値を設定することができる。変速回路圧ＳＯＬ１０６が生成した変速回路圧は、変速用回路１２０の変速用油路１２１に供給される。変速回路圧は例えば、制御電流に応じた制御油圧を生成するＳＯＬと、当該ＳＯＬが生成した制御油圧に応じてライン圧ＰＬから制御回路圧を生成する調圧弁とによって生成されてもよい。

変速用回路１２０は、変速回路圧ＳＯＬ１０６を介してライン圧油路１０８と接続される変速用油路１２１と、変速用油路１２１に介装される変速用オイルポンプ１２２と、を備える。変速用油路１２１は、ＰＲＩプーリ油圧室４１ｃとＳＥＣプーリ油圧室４２ｃとを連通する。

変速用オイルポンプ１２２は、電動モータ１２３によって駆動する電動式のオイルポンプである。電動モータ１２３はインバータ１２４を介してコントローラ１０により制御される。変速用オイルポンプ１２２は、回転方向を正方向と逆方向に切り替え可能である。ここでいう正方向とは、オイルをＳＥＣプーリ油圧室４２ｃ側からＰＲＩプーリ油圧室４１ｃ側へ送る方向であり、逆方向とは、オイルをＰＲＩプーリ油圧室４１ｃ側からＳＥＣプーリ油圧室４２ｃ側へ送る方向である。

変速用オイルポンプ１２２が正方向に回転すると、変速用油路１２１にあるオイルがＰＲＩプーリ油圧室４１ｃに供給される。これによりＰＲＩプーリ４１の可動プーリ４１ｂが固定プーリ４１ａに近づく方向に移動し、ＰＲＩプーリ４１の溝幅が減少する。一方、ＳＥＣプーリ４２の可動プーリ４２ｂは固定プーリ４２ａから遠ざかる方向に移動し、ＳＥＣプーリ４２の溝幅が増大する。なお、変速用オイルポンプ１２２が正回転する際には、変速用オイルポンプ１２２よりもＳＥＣプーリ油圧室４２ｃ側（以下、「ＳＥＣ側」とも称する）の変速用油路１２１の油圧（以下、「ＳＥＣ側油圧」とも称する）が変速回路圧の指令値を下回らないように、ライン圧油路１０８から変速用油路１２１へオイルが供給される。変速回路圧の指令値は、ベルト４３の滑りを防止すること等を考慮して設定される。なお、変速用オイルポンプ１２２よりもＰＲＩプーリ油圧室４１ｃ側（以下、「ＰＲＩ側」とも称する）の変速用油路１２１の油圧を、ＰＲＩ側油圧とも称する。

また、変速用オイルポンプ１２２が逆方向に回転すると、ＰＲＩプーリ油圧室４１ｃからオイルが流出する。これによりＰＲＩプーリ４１の可動プーリ４１ｂが固定プーリ４１ａから離れる方向に移動し、ＰＲＩプーリ４１の溝幅が増大する。一方、ＳＥＣプーリ４２の可動プーリ４２ｂは固定プーリ４２ａに近づく方向に移動し、ＳＥＣプーリ４２の溝幅が減少する。ＰＲＩプーリ油圧室４１ｃから流出したオイルが流入することでＳＥＣ側油圧は上昇するが、変速回路圧ＳＯＬ１０６によりＳＥＣ側油圧が指令値を超えないように制御される。すなわち、ＳＥＣ側油圧が指令値を超える場合には、変速回路圧ＳＯＬ１０６を介して変速用油路１２１からオイルが排出される。一方、ＳＥＣ側油圧が指令値未満の場合には、変速回路圧ＳＯＬ１０６を介してライン圧油路１０８からオイルが流入する。

上記の通り、本実施形態の無段変速機では、変速用オイルポンプ１２２によりＰＲＩプーリ油圧室４１ｃのオイルの出入りを制御することによって変速を行う。変速制御の概要については後述する。

変速用油路１２１には、変速用オイルポンプ１２２とＰＲＩプーリ油圧室４１ｃとの間から分岐する分岐路が設けられている。そして、分岐路には、オリフィス１２５が設けられており、オリフィス１２５から変速用油路１２１の外にオイルを排出することができる。具体的には、オリフィス１２５は、油路の一部において径が小さくなるように形成されており、変速用油路１２１における分岐点の反対側の端が開放されている。この開放端からは常にオイルがリークし続ける。変速用オイルポンプ１２２によってＰＲＩプーリ油圧室４１ｃにオイルが供給される場合には、一部のオイルがオリフィス１２５からリークすることになる。オリフィスから変速用油路１２１の外に排出されるオイルは、無段変速機のケース内の空間に排出され、オイルパン１１２に回収される。このように、本実施形態の変速用油路１２１の外（オリフィス１２５の先）は空間であるが、変速用油路１２１の外（オリフィス１２５の先）は、変速用油路１２１よりも油圧の低い油路となっていてもよい。すなわち、変速用油路１２１の外は、変速用油路１２１より油圧が低い場所であれば良い。なお、オリフィス１２５は、オイル排出機構の一例である。

図１を再び参照すれば、車両は、コントローラ１０をさらに備える。コントローラ１０は電子制御装置であり、センサ・スイッチ群１１から信号が入力される。なお、コントローラ１０は、中央演算装置（ＣＰＵ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ１０を複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。

センサ・スイッチ群１１は例えば、車両のアクセル開度を検出するアクセル開度センサや、車両のブレーキ踏力を検出するブレーキセンサや、車速Ｖｓｐを検出する車速センサや、エンジン１の回転速度ＮＥを検出するエンジン回転速度センサを含む。

図２に示されるように、センサ・スイッチ群１１は、ＰＲＩ圧を検出するＰＲＩ圧センサ１２６、ＳＥＣ圧を検出するＳＥＣ圧センサ１２７、変速用オイルポンプ１２２の回転速度を検出するポンプ回転速度センサ１２８、及び、変速用油路１２１のオイルの温度を検出する油温センサ１２９を含む。センサ・スイッチ群１１からの信号は例えば、他のコントローラを介してコントローラ１０に入力されてもよい。センサ・スイッチ群１１からの信号に基づき他のコントローラで生成された情報等の信号についても同様である。

コントローラ１０は、センサ・スイッチ群１１からの信号に基づき油圧回路１００を制御する。具体的には、コントローラ１０は、図２に示すライン圧ＳＯＬ１０４や変速用回路１２０を制御する。コントローラ１０はさらに、前後進切替機構用ＳＯＬ１０５や変速回路圧ＳＯＬ１０６を制御するように構成される。

ライン圧ＳＯＬ１０４を制御するにあたり、コントローラ１０は、ライン圧ＰＬの指令値に応じた制御電流をライン圧ＳＯＬ１０４に通電する。

変速制御を実行するにあたり、コントローラ１０はセンサ・スイッチ群１１からの信号に基づいて目標変速比を設定する。目標変速比が定まれば、当該目標変速比を実現するための各プーリ４１、４２の巻掛け径（目標巻掛け径）が定まる。目標巻掛け径が定まれば、目標巻掛け径を実現するための各プーリ４１、４２の溝幅（目標溝幅）が定まる。

また、変速用回路１２０では、変速用オイルポンプ１２２によるＰＲＩプーリ油圧室４１ｃからのオイルの出し入れに応じてＰＲＩプーリ４１の可動プーリ４１ｂが移動し、これに応じてＳＥＣプーリ４２の可動プーリ４２ｂも移動する。つまり、ＰＲＩプーリ４１の可動プーリ４１ｂの移動量とＳＥＣプーリ４２の可動プーリ４２ｂの移動量とには相関がある。

そこでコントローラ１０は、ＰＲＩプーリ４１の可動プーリ４１ｂの位置が目標変速比に応じた位置になるように変速用オイルポンプ１２２を稼働させる。可動プーリ４１ｂが所望の位置にあるか否かは、ＰＲＩ回転速度センサ４１ｄ及びＳＥＣ回転速度センサ４２ｄの検出値から実変速比を算出し、この実変速比と目標変速比とが一致しているか否かによって判断する。

また、コントローラ１０が変速用オイルポンプ１２２を稼働させるのは、変速時に限られるわけではない。目標変速比が変化しない場合でも、各プーリ油圧室４１ｃ、４２ｃからオイルがリークして実変速比が変化した場合には、コントローラ１０は変速用オイルポンプ１２２を稼働させる。本実施形態においては、このような目標変速比を維持するための制御も、変速制御に含めることとする。

すなわち、本実施形態の変速制御は、ＰＲＩプーリ４１の可動プーリ４１ｂの位置を目標位置に収束させるフィードバック制御である。そして、当該フィードバック制御の制御対象は、各プーリ油圧室４１ｃ、４２ｃの油圧ではなく、ＰＲＩプーリ４１の溝幅、換言すると可動プーリ４１ｂの位置である。

なお、可動プーリ４１ｂの位置を検出するセンサを設けて、可動プーリ４１ｂが目標変速比に応じた位置にあるか否かを判断してもよい。

ここで、本実施形態においては、ＰＲＩプーリ４１においては、流入されるオイル流量が制御されることにより、ピストンがシリンダ内を移動して変速比が変化する。このＰＲＩプーリ４１へのオイルの出し入れは、変速用オイルポンプ１２２によって行われている。

しかしながら、オイルにコンタミなどの不純物が混入している場合には、変速用オイルポンプ１２２の可動部にコンタミが挟まり噛み込んでしまうおそれがある。そのような場合には、変速用オイルポンプ１２２が適切に回転しなくなるので、ＰＲＩプーリ４１へのオイルの出し入れが制御できなくなり、変速比を調整できないおそれがある。そこで、本実施形態においては、以下の油圧制御を行うことにより、変速用オイルポンプ１２２の可動部に挟まったコンタミを除去することができるので、変速障害を低減することができる。

具体的には、油圧制御においては、変速用オイルポンプ１２２に電源を供給しない状態において、元圧用オイルポンプ１０１やライン圧調整弁１０２などを制御して、ＳＥＣ圧を変速障害が発生する前の圧力よりも高い圧力に設定する。このようにすることで、変速用オイルポンプ１２２にはオイルが強制的に流されるため、噛み込まれたコンタミが除去され、変速用オイルポンプ１２２の詰まりが解消される。

変速用オイルポンプ１２２のロックが解除されると、オイルが閉じられた空間から開放されて、ＰＲＩ圧はＳＥＣ圧と等しくなる。そのため、ＰＲＩプーリ４１の断面積がＳＥＣプーリ４２の断面積よりも小さい場合は、ＰＲＩプーリ４１における推力（ＰＲＩ推力）がＳＥＣプーリ４２における推力（ＳＥＣ推力）より小さくなり、変速比は小さくなってしまい（Ｌｏｗ）、意図しない変速が行われてしまう。そこで、本実施形態においては、変速比が最も小さい（Ｌｏｗ）場合に油圧制御を行うことにより、意図せずに変速比がＬｏｗに変化してしまうことを防ぐことができる。また、変速比が高くなる（Ｈｉｇｈ）場合でも、変速比が比較的小さければ、運転者は変速比の変化に気がつきにくいので、運転性の低下を抑制することができる。

図３は、油圧制御により変速用オイルポンプ１２２の詰まりを解消する詰まり解消制御のフローチャートである。当該制御は、例えば、数ミリ秒程度の間隔で繰り返し行われる。

ステップＳ１においては、コントローラ１０は、通常制御を実行し、ＳＥＣプーリ４２においてベルト滑りが発生しないように、ＳＥＣ圧を制御する。なお、ＳＥＣ圧の制御は、変速回路圧ＳＯＬ１０６によってライン圧を目標ＳＥＣ圧に減圧することによって、行われる。そして、ステップＳ２の処理へと進む。

ステップＳ２においては、コントローラ１０は、異常判定ステップを実行し、変速用オイルポンプ１２２の回転が異常であるか否かを判定する。コントローラ１０は、変速用オイルポンプ１２２の回転数Ｎを取得すると、変速用オイルポンプ１２２の回転数Ｎと、電動モータ１２３に対する回転数の指令値Ｎ^*との偏差ΔＮを算出する。そして、コントローラ１０は、偏差ΔＮの絶対値が、許容できる上限値である所定の閾値Ｎｔｈを上回っているか否かを判定する。なお、許容できる上限値とは、通常時に変速用オイルポンプ１２２を回転数制御（位置フィードバック制御）する際に生じる偏差の絶対値より大きい値である。ここで、通常時に変速用オイルポンプ１２２を回転数制御する際に生じる偏差とは、応答遅れによる実回転数と指令値との偏差や、油圧変動等により生じる実回転数と指令値との偏差等のことを示す。

偏差ΔＮの絶対値が閾値Ｎｔｈを上回っている場合には（Ｓ２：Ｙｅｓ）、コントローラ１０は、変速用オイルポンプ１２２が正常に制御されておらず、詰まりなどの異常が生じていると判断して、ステップＳ３の処理へと進む。偏差ΔＮの絶対値が閾値Ｎｔｈ以下である場合には（Ｓ２：Ｎｏ）、コントローラ１０は、変速用オイルポンプ１２２において詰まりなどの異常は生じていないと判断して、ステップＳ１へと戻る。

ステップＳ３においては、コントローラ１０は、回転停止判定ステップを実行する。コントローラ１０は、変速用オイルポンプ１２２の回転数Ｎが、所定の下限回転数Ｎｍｉｎを上回るか否かを判定する。なお、下限回転数Ｎｍｉｎは、ゼロに近い値であり、誤判定しない程度の余裕を持つ値であることが好ましい。

回転数Ｎが下限回転数Ｎｍｉｎを上回っている場合には（Ｓ３：Ｙｅｓ）、コントローラ１０は、変速用オイルポンプ１２２はロックされた回転停止状態ではないと判断して、ステップＳ４へと進む。一方、回転数Ｎが下限回転数Ｎｍｉｎ以下となる場合には（Ｓ３：Ｎｏ）、コントローラ１０は、変速用オイルポンプ１２２はロックされていると判断して、ステップＳ５の処理へと進む。

ステップＳ４においては、コントローラ１０は、油圧制御の実施可否の判定ステップを実行する。コントローラ１０は、変速比が設定可能な変速範囲の下限値（最Ｌｏｗ）であるか否かを判定する。そして、変速比が最Ｌｏｗである場合には（Ｓ４：Ｙｅｓ）、コントローラ１０は、油圧制御を実行するために、ステップＳ５の処理へと進む。一方、変速比が最Ｌｏｗでない場合には（Ｓ４：Ｎｏ）、コントローラ１０は、油圧制御を実施せずに、ステップＳ１の処理へと進む。

ステップＳ５においては、コントローラ１０は、油圧制御を実行する。具体的には、コントローラ１０は、変速用オイルポンプ１２２への通電を遮断して、変速用オイルポンプ１２２を自由回転できる状態にする。そして、コントローラ１０は、変速回路圧ＳＯＬ１０６を制御してライン圧の減圧量を小さくすることで、ＳＥＣ圧を、異常が発生する場合よりも前の、通常制御が行われている場合よりも高くする。このようにすることにより、変速用オイルポンプ１２２には、オイルが強制的に流れるため、変速用オイルポンプ１２２にて噛み込まれたコンタミが除去される。このようにして、変速用オイルポンプ１２２の詰まりが解消される。

ステップＳ６においては、コントローラ１０は、ポンプ停止制御を実行して、変速用オイルポンプ１２２への通電を遮断して、変速用オイルポンプ１２２を自由回転できる状態にする。なお、コントローラ１０は、元圧用オイルポンプ１０１については通常制御を継続する。そして、ステップＳ７の処理へと進む。

ステップＳ７においては、ステップＳ４と同様に、コントローラ１０は、油圧制御の実施可否の判定ステップを実行する。変速比が最Ｌｏｗである場合には（Ｓ７：Ｙｅｓ）、コントローラ１０は、油圧制御を実行するために、ステップＳ５の処理へと進む。一方、変速比が最Ｌｏｗでない場合には（Ｓ４：Ｎｏ）、コントローラ１０は、油圧制御を実行せずに、ステップＳ６の処理へと進む。

ここで、変速用オイルポンプ１２２がロックされていない場合に（Ｓ３：Ｎｏ）、変速用オイルポンプが自由回転できる状態であれば（Ｓ６）、時間の経過とともに変速比が最Ｌｏｗ（Ｓ７：Ｙｅｓ）へと遷移し、油圧制御を実施できる状態となる。この理由は、以下のとおりである。

図４には、推力比と変速比との関係が示されている。なお、推力比は、ＰＲＩ推力／ＳＥＣ推力、すなわち、（ＰＲＩ圧×ＰＲＩ面積）／（ＳＥＣ圧×ＳＥＣ面積）のことを示す。ＰＲＩ圧が大きくなると、ＰＲＩプーリ４１のピストンはＨｉｇｈ側に移動するので、変速比が高くなる。一方、ＰＲＩ圧が低くなると、ＰＲＩプーリ４１のピストン位置はＬｏｗ側に移動するので、変速比が小さくなる。また、推力比が１の場合、すなわち、ＰＲＩ圧とＳＥＣ圧とが等しい場合には、変速比は１となる。

本実施形態においては、ＰＲＩプーリ４１のピストン部分の断面積は、ＳＥＣプーリ４２のピストン部分の断面積よりも小さくなるように構成されている。ここで、変速用オイルポンプ１２２が自由回転できる状態であれば、ＰＲＩ圧とＳＥＣ圧とは等しくなる。各プーリにおける推力は、圧力と断面積との積となるため、断面積が小さいＰＲＩプーリ４１の推力の方がＳＥＣプーリ４２の推力よりも小さくなる。

したがって、変速用オイルポンプ１２２がロックされておらず（Ｓ３：Ｎｏ）、自由回転できる状態であれば（Ｓ６）、ＰＲＩプーリ４１の推力がＳＥＣプーリ４２の推力よりも低くなる。そのため、図４にて矢印を用いて示したように、ピストン位置がＬｏｗ側に移動するため、変速比は最Ｌｏｗへと遷移することになる。したがって、変速比が最Ｌｏｗでない場合（Ｓ７：Ｎｏ）であっても、ステップＳ６の処理を継続する間に、変速比は最Ｌｏｗへと遷移することになる。

また、本実施形態においては、ＰＲＩプーリ４１と連通するＰＲＩ回路における、ＰＲＩプーリ４１と変速用オイルポンプ１２２との間に、リーク回路としてのオリフィス１２５が設けられている。

所定の変速比を維持するためには、ＰＲＩプーリ４１のピストン位置は一定でなければならない。ピストン位置が一定ということは、ＰＲＩピストン室の容積は一定となる。ＰＲＩプーリ４１のピストン部分と変速用オイルポンプ１２２の間のＰＲＩ回路の容積は当然一定である。そのため、変速回路圧ＳＯＬ１０６を介して変速用油路１２１に流れ込んだオイルが、変速用オイルポンプ１２２を通過した後入り込める容積は限られている。そのため、変速用オイルポンプ１２２やＰＲＩプーリ４１などにおいては、ある程度オイルがリークされているが、ＳＥＣ圧を高くすることによってＰＲＩ回路にオイルが流入すると、ＰＲＩ回路においてオイルの流入量がリーク量を上回ってしまうことがある。オイルの流入量がリーク量を上回ってしまうと、変速比を維持できなくなる。そのため、次の式を満たす必要がある。

元圧用オイルポンプ１０１の吐出量 ＜ ＰＲＩ回路のリーク量 …（１）
また、元圧用オイルポンプ１０１は、次の式のような特性を有する。

吐出量 ＝ 固有吐出量 × 回転数 …(２)
ここで、（２）式を（１）式に代入すると以下のようになる。

元圧用オイルポンプ１０１の回転数 ＜ ＰＲＩ回路のリーク量 ／ 元圧用オイルポンプ１０１の固有吐出量 …（３）
すなわち、元圧用オイルポンプ１０１は、（３）式を満たすように制御される必要がある。

しかしながら、変速用オイルポンプ１２２において噛み込まれたコンタミを除去するためには、元圧用オイルポンプ１０１の回転数を十分に大きくする必要がある。そこで、本実施形態においては、排出機構としてのオリフィス１２５が設けられているので、（３）式においては、ＰＲＩ回路のリーク量が大きいので、右辺が大きくなる。そのため、元圧用オイルポンプ１０１の回転数の上限値を大きくすることができるので、変速用オイルポンプ１２２の詰まりを解消しやすくすることができる。

なお、本実施形態においては、コントローラ１０が、図３に示す制御を行ったが、これに限らない。コントローラ１０は、それぞれの処理を行うブロックを備えていてもよい。

例えば、図５に示したように、コントローラ１０は、異常判定ステップ（Ｓ２）を実行する異常判定部１００１、回転異常判定制御ステップ（Ｓ３）を実行する回転異常判定制御部１００２、油圧制御ステップ（Ｓ５）を実行する油圧制御部１００３、ポンプ停止制御ステップ（Ｓ６）を実行するポンプ停止制御部１００４を備え、それぞれの制御部がそれぞれの制御ステップを実行してもよい。

また、図３に示した詰まり解消制御のうちの、一部の判定結果に従って、油圧制御（Ｓ６）を行ってもよい。例えば、異常判定ステップ（Ｓ２）、及び、油圧制御ステップ（ｓ６）だけを実施して、その他の処理を省略しても、変速用オイルポンプ１２２の詰まりを解消することができる。

なお、元圧用オイルポンプ１０１は、セカンダリ油圧調整部の一例であり、変速用オイルポンプ１２２は、オイルポンプの一例である。なお、ライン圧調整弁１０２は、元圧用オイルポンプ１０１と同様にライン圧を制御することができるので、セカンダリ油圧調整部の一部とみなすことができる。なお、本実施形態では、変速回路圧ＳＯＬ１０６がライン圧を減圧する量を小さくすることによりＳＥＣ圧を上げたが、これに限らない。例えば、元圧用オイルポンプ１０１の出力を上げることでＳＥＣ圧を上昇させてもよい。また、ライン圧調整弁１０２を制御することでライン圧の目標圧を上昇させることによって、ＳＥＣ圧を上昇させてもよい。

また、本実施形態においては、ステップＳ４、Ｓ７において、変速比が最も小さい場合（最Ｌｏｗ）である場合に、油圧制御ステップ実行するステップＳ６へと進んだが、これに限らない。これらの判定処理における閾値は、最Ｌｏｗでなくとも、駆動力の変動に起因する乗り心地の低下が抑制されるような所定の変速比であればよい。そのような場合には、油圧制御ステップが実行されても、乗り心地を低下させることなく、変速用オイルポンプ１２２の詰まりを解消することができる。

本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

本実施形態によれば、異常判定ステップ（Ｓ２）と、油圧制御ステップ（Ｓ５）が実行される。変速用オイルポンプ１２２においては、オイルに含まれるコンタミが可動部分に噛み込まれてしまうと、回転異常が生じてしまう。そこで、異常判定ステップにおいて、変速用オイルポンプ１２２の回転が異常と判定されると（Ｓ２：Ｙｅｓ）、油圧制御ステップ（Ｓ５）が行われる。

油圧制御ステップにおいては、元圧用オイルポンプ１０１やライン圧調整弁１０２などを制御することにより、ＳＥＣプーリ４２の油圧を、異常と判定される前よりも高く設定する。ＳＥＣ圧の上昇に伴って、ＳＥＣプーリ４２とＰＲＩプーリ４１との間に設けられている変速用オイルポンプ１２２には強制的にオイルが流されるので、変速用オイルポンプ１２２に噛み込まれたコンタミが吐出される。このようにして、変速用オイルポンプ１２２における障害が解消するので、変速用オイルポンプ１２２がロックされることに起因して変速できなくなるおそれを低減することができる。

本実施形態によれば、回転停止判定ステップ（Ｓ３）が実行され、変速用オイルポンプ１２２が回転停止したロックされた状態であると判定される場合には（Ｓ３：Ｎｏ）、ポンプ停止制御ステップ（Ｓ６）が実行される。

変速用オイルポンプ１２２が回転停止されてロックされている場合には、電動モータ１２３には、ロックされた状態で電流が流れ続けてしまうので、故障するおそれがあり、好ましくない。そこで、変速用オイルポンプ１２２が回転停止されている場合に（Ｓ３：Ｎｏ）、ポンプ停止制御ステップ（Ｓ６）が実行されることにより、変速用オイルポンプ１２２を保護することができる。

本実施形態によれば、変速比が最も低い場合に（Ｓ４：Ｙｅｓ、Ｓ７：Ｙｅｓ）、油圧制御（Ｓ５）が行われる。油圧制御が行われて、変速用オイルポンプ１２２の詰まりが解消されて自由回転できる状態になると、ＰＲＩ圧はＳＥＣ圧と同じ値になる。ここで、ＰＲＩプーリ４１の断面積の方がＳＥＣピストン４２の断面積よりも小さい。そのため、ＰＲＩ推力はＳＥＣ推力よりも小さくなるので、ＰＲＩプーリ４１のピストンがロー側へと押されてしまい意図しないシフトダウンが発生してしまうおそれがある。そこで、変速比が最も低い場合に（Ｓ４：Ｙｅｓ、Ｓ７：Ｙｅｓ）、油圧制御（Ｓ５）が行われることにより、意図しないシフトダウンを防ぐことができるため、乗り心地の低下を抑制することができる。また、ＰＲＩ圧が上昇しても、変速比が低い状態であれば、変速比の変化が運転者に伝わりにくいので、乗り心地の低下を抑制することができる。

本実施形態によれば、異常判定ステップ（Ｓ２）では、変速用オイルポンプ１２２の回転数と、電動モータ１２３に対する回転数の指令値との偏差ΔＮを算出する。そして、ΔＮの絶対値が、許容できる下限回転数Ｎｍｉｎを上回るか否かを判定し、ΔＮが下限回転数Ｎｍｉｎよりも小さい場合には、変速用オイルポンプ１２２にて回転不能の異常が発生していると判断して、油圧制御（Ｓ５）を行う。このようにすることにより、変速用オイルポンプ１２２の回転不能の異常を適切に判定することができるため、異常が発生していない場合、すなわち、変速用オイルポンプ１２２にて詰まりが発生していない場合には、ＳＥＣ圧を上昇させる油圧制御が行われず、不要なエネルギー損失を低減することができる。

本実施形態によれば、無段変速機において、変速用オイルポンプ１２２とＰＲＩプーリ４１との間に、排出機構としてのオリフィス１２５が設けられている。油圧制御によって元圧用オイルポンプ１０１がより高い圧力で駆動すると、ＳＥＣ圧が上昇するので、ＰＲＩプーリ４１にさらにオイルが送り出される。

変速比を所望の値で維持するためには、変速用オイルポンプ１２２からＰＲＩプーリ４１までの間のＰＲＩ回路において、オイルの流入量が、変速用オイルポンプ１２２やＰＲＩプーリ４１のピストンなどでのリーク量を上回ることは好ましい。しかしながら、変速用オイルポンプ１２２には詰まりを解消するためには、十分な流量のオイルを供給する必要がある。

そこで、オリフィス１２５などの排出機構を設けることにより、変速用オイルポンプ１２２やＰＲＩプーリ４１などに加えてオリフィス１２５からオイルがリークされる。そのため、リーク量を上回る流量のオイルが供給されたとしても、オリフィス１２５からオイルが吐出されるので、ＰＲＩ回路におけるオイル量は大幅に増加しない。したがって、所望の変速比が維持されるので、運転者が予期しない変速が行われず、乗り心地の悪化を抑制することができる。

本実施形態においては、ＰＲＩプーリ４１の断面積は、ＳＥＣプーリ４２の断面積よりも小さい。ここで、ポンプ停止制御（Ｓ６）によって変速用オイルポンプ１２２が停止されて回転可能な状況になると、ＰＲＩ油圧とＳＥＣ油圧は等しくなる。そのため、断面積の大きさの違いに起因して、ＰＲＩプーリ４１における推力は、ＳＥＣプーリ４２における推力よりも小さくなる。そのため、ＰＲＩプーリ４１のピストン位置はＬｏｗ側へと移動するので、変速比が最Ｌｏｗへと遷移した後に（Ｓ７：Ｙｅｓ）、油圧制御（Ｓ５）を行うことができる。このようにすることにより、変速比の変化が運転者に伝わりにくくなるので乗り心地の悪化を抑制することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

Claims (7)

1. プライマリー油室とセカンダリ油室との間の油路に設けられるオイルポンプにより、前記プライマリー油室のオイルの出し入れを制御する、無段変速機の制御方法において、
   前記オイルポンプの回転が異常であるか否かを判定する異常判定ステップと、
   前記異常判定ステップにて異常と判定される場合に、セカンダリ油圧を、異常と判定される前よりも高く制御することで、前記セカンダリ油室から前記プライマリー油室へ前記オイルを流入させる油圧制御ステップと、を備える、無段変速機の制御方法。
2. 請求項１に記載の無段変速機の制御方法において、
   前記オイルポンプの回転が停止しているか否かを判定する回転停止判定ステップと、
   前記回転停止判定ステップにて前記オイルポンプの回転が停止していると判定される場合には、前記オイルポンプの制御を停止させる停止制御ステップと、をさらに備える、無段変速機の制御方法。
3. 請求項１又は２に記載の無段変速機の制御方法であって、
   前記油圧制御ステップは、前記異常判定ステップにて異常と判定される場合であり、かつ、前記無段変速機の変速比が所定値よりも低い場合に行われる、無段変速機の制御方法。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の無段変速機の制御方法であって、
   前記異常判定ステップでは、前記オイルポンプの回転数と、前記オイルポンプに対する回転数の指令値との差が、許容できる上限値よりも大きい場合に、前記オイルポンプが異常と判定する、無段変速機の制御方法。
5. プライマリー油室と、
   セカンダリ油室と、
   前記セカンダリ油室へオイルを供給し、セカンダリ油圧を制御するセカンダリ油圧調整部と、
   前記プライマリー油室と前記セカンダリ油室との間の油路に設けられ、前記プライマリー油室のオイルの出し入れを制御するオイルポンプと、
   前記セカンダリ油圧調整部、及び、前記オイルポンプを制御する制御部と、を備える無段変速システムであって、
   前記制御部は、
   前記オイルポンプの回転の異常を判定する異常判定部と、
   前記異常判定部により異常と判定される場合に、前記セカンダリ油圧調整部を制御して、前記セカンダリ油室から前記プライマリー油室へ前記オイルを流入させるように、前記セカンダリ油圧を異常と判定される前よりも高くする、セカンダリ油圧制御部とを備える、無段変速システム。
6. 請求項５に記載の無段変速システムであって、
   前記プライマリー油室と前記オイルポンプとの間の前記油路に、オイルを排出できるオイル排出機構を、さらに備える無段変速システム。
7. 請求項５又は６に記載の無段変速システムであって、
   前記プライマリー油室の断面積は、前記セカンダリ油室の断面積よりも小さい、無段変速システム。

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