JP7171493B2 - 車両の制御装置および車両の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両の制御装置および車両の制御方法に関し、特に無段変速機のベルトに備わるエレメントの脱落を抑制する技術に関する。

一対の可変プーリに対するベルトの接触径を変化させることにより変速比を無段階に調整可能な無段変速機として、動力を伝達する媒体ないしエレメントである複数の横方向部材を、リングまたは環状のバンドにより結束して構成されたベルトを備えるものが知られている。特許文献１には、このような無段変速機に適用されるベルトとして、概略コ字状に形成されたエレメントを備えるものが開示されている。このエレメントは、ベース部分と、ベース部分の両端から同方向に延びる一対のピラー部分と、を有し、１つのリングに対し、ピラー部分の間の開口を通じて装着される。

特表２０１７－５１６９６６号公報

エレメントを介して動力を伝達する無段変速機では、隣り合うエレメントの隙間（「エンドプレー」と呼ばれる）が拡大し、ベルトの全周にわたるエンドプレーの総量が増大する場合がある。このような状態では、エンドプレーが局所的に集中し、さらに、エレメントに横方向の力が加わることで、エレメントがリングから脱落することが懸念される。特許文献１のものでは、エレメントのピラー部分にフックが設けられ、リングに対してこのフックによりエレメントを係止させているが、エレメントに横方向の力がかかり、エレメントがリングに対して横方向に移動することで、フックによる係止が解除されるためである。エンドプレーの拡大は、リングに伸びが生じることによるほか、エレメントが他のエレメントにより圧迫されたり、エレメント同士が擦れて摩耗したりすることにより発生する。

本発明は、以上の問題を考慮し、リングを受ける受容部がベルトの径方向に開口するエレメントの、リングからの脱落を抑制可能な車両の制御装置および車両の制御方法を提供することを目的とする。

本発明は、無段変速機が搭載された車両を制御する車両の制御装置である。無段変速機は、プライマリプーリと、セカンダリプーリと、プライマリプーリおよびセカンダリプーリに掛け渡されたベルトであって、リングと、リングにより結束された複数のエレメントであって、ベルトの径方向に開口する受容部を夫々有し、受容部に前記リングを受ける複数のエレメントと、を有するベルトと、を含んで構成される。車両の制御装置は、アクセル開度及び車速に基づき、エレメントがリングから脱落する可能性の高い運転状態であることを検知したときには、プライマリプーリ及びセカンダリプーリへ供給する油圧を高くする。

この形態によれば、プライマリプーリ及びセカンダリプーリへ供給する油圧を高くすることで、エレメントに加わる応力を減少させることができる。これにより、エレメントの圧縮つぶれ量が小さくなり、エレメント間の隙間の総量が大きくなることを防止できる。したがって、エレメントの脱落を抑制できる。

図１は、本発明の一実施形態に係る無段変速機を備える車両の動力伝達系の構成を示す概略図である。 図２は、同上無段変速機の構成を示す概略図である。 図３は、同上無段変速機に備わるベルトの構成を示す断面図である。 図４は、同上ベルトの組立方法（エレメントの装着手順）を示す説明図である。 図５は、エンドプレーが集中した状態を模式的に示す説明図である。 図６は、本発明の一実施形態に係る脱落対策制御の基本的な流れを示すフローチャートである。 図７は、同上実施形態に係る脱落対策制御の変形例の流れを示すフローチャートである。 図８は、同上実施形態に係る脱落対策制御の他の変形例の流れを示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。

（車両駆動系の構成）
図１は、本発明の一実施形態に係るエンジン１と無段変速機２を備える車両１００の動力伝達系（以下「駆動系」という）Ｐ１の全体構成を概略的に示している。

本実施形態に係る駆動系Ｐ１は、車両１００の駆動源としてエンジン１を備え、エンジン１と左右の駆動輪５、５とをつなぐ動力伝達経路上に無段変速機２を備える。エンジン１と無段変速機２とは、トルクコンバータを介して接続することが可能である。無段変速機２は、エンジン１から入力した回転動力を所定の変速比で変換し、ディファレンシャルギア３を介して駆動輪５に出力する。

エンジン１は、ガソリン、軽油等を燃料とする内燃機関であり、走行用駆動源として機能する。

無段変速機２は、変速要素として入力側にプライマリプーリ２１を備えるとともに、出力側にセカンダリプーリ２２を備える。無段変速機２は、プライマリプーリ２１およびセカンダリプーリ２２に掛け渡された金属ベルト２３を備え、これらのプーリ２１、２２における金属ベルト２３の接触部半径の比を変化させることで、変速比を無段階に変更することが可能である。

プライマリプーリ２１およびセカンダリプーリ２２は、固定シーブ２１ａ、２２ａと、固定シーブ２１ａ、２２ａに対して同軸に、固定シーブ２１ａ、２２ａの回転中心軸Ｃｐ、Ｃｓに沿って軸方向に移動可能に設けられた可動シーブ２１ｂ、２２ｂと、を備える。無段変速機２の入力軸に対してプライマリプーリ２１の固定シーブ２１ａが接続され、出力軸に対してセカンダリプーリ２２の固定シーブ２２ａが接続されている。無段変速機２の変速比は、プライマリプーリ２１およびセカンダリプーリ２２の可動シーブ２１ｂ、２２ｂに作用する作動油の圧力を調整し、固定シーブ２１ａ、２２ａと可動シーブ２１ｂ、２２ｂとの間に形成されるＶ溝の幅を変化させることで制御される。

本実施形態では、無段変速機２の作動圧の発生源として、エンジン１または図示しない電動モータを動力源とするオイルポンプ６を備える。オイルポンプ６は、変速機オイルパンに貯蔵されている作動油を昇圧させ、これを元圧として、所定の圧力の作動油を、油圧制御回路７を介して可動シーブ２１ｂ、２２ｂの油圧室に供給する。図１は、油圧制御回路７から油圧室への油圧供給経路を、矢印付きの点線により示している。

無段変速機２から出力された回転動力は、所定の減速比に設定された最終ギア列（いずれも図示せず）およびディファレンシャルギア３を介して駆動軸４に伝達され、駆動輪５を回転させる。

車両１００は、電動ブレーキ装置３０を備える。電動ブレーキ装置３０はブレーキコントローラ３０１からの指令に基づいて制動力を発生させる。

（制御システムの構成および基本動作）
エンジン１および無段変速機２の動作は、エンジンコントローラ１０１、変速機コントローラ２０１により夫々制御される。エンジンコントローラ１０１、変速機コントローラ２０１及びブレーキコントローラ３０１は、いずれも電子制御ユニットとして構成され、中央演算装置（ＣＰＵ）、ＲＡＭおよびＲＯＭ等の各種記憶装置、入出力インターフェース等を備えたマイクロコンピュータからなる。エンジンコントローラ１０１、変速機コントローラ２０１、及びブレーキコントローラ３０１は、ＣＡＮ規格のバスを介して互いに通信可能に接続されている。本実施形態では、エンジンコントローラ１０１、変速機コントローラ２０１、及びブレーキコントローラ３０１が、車両１００を制御する「制御装置」に相当する。

エンジンコントローラ１０１は、エンジン１の運転状態を検出する運転状態センサの検出信号を入力し、運転状態をもとに所定の演算を実行し、エンジン１の燃料噴射量、燃料噴射時期および点火時期等を設定する。エンジン１は、エンジンコントローラ１０１からの指令に基づいて回転速度、トルク等が制御される。運転状態センサとして、運転者によるアクセルペダルの操作量（以下「アクセル開度」という）を検出するアクセルセンサ１１１、エンジン１の回転速度を検出する回転速度センサ１１２、エンジン冷却水の温度を検出する冷却水温度センサ１１３等が設けられるほか、図示しないエアフローメータ、スロットルセンサ、燃料圧力センサおよび空燃比センサ等が設けられている。エンジンコントローラ１０１には、これらのセンサの検出信号が入力される。

無段変速機２の制御に関連して、車両１００の走行速度を検出する車速センサ２１１、無段変速機２の入力軸の回転速度を検出する入力側回転速度センサ２１２、無段変速機２の出力軸の回転速度を検出する出力側回転速度センサ２１３、無段変速機２の作動油の温度を検出する油温センサ２１４、シフトレバーの位置を検出するシフト位置センサ２１５等が設けられている。本実施形態では、以上に加え、加速度センサ２１６、操舵角センサ２１７、サスペンションストロークセンサ２１８、カメラセンサ２１９、およびカーナビゲーション装置２２１等が設けられている。変速機コントローラ２０１には、エンジンコントローラ１０１から、アクセル開度等、エンジン１の運転状態に関する情報が入力されるほか、これらのセンサの検出信号が入力される。

ブレーキコントローラ３０１は、図示しないフットブレーキの踏力に応じ制動力を発生させるように電動ブレーキ装置３０を制御する。また、ブレーキコントローラ３０１は、予め定められた条件が成立したときには、フットブレーキが踏み込まれていなくても、予め定められた制動力を発生させるように電動ブレーキ装置３０を制御する。

加速度センサ２１６は、車体に対して横方向（つまり、水平であり、車両１００の直進方向に垂直な方向）に作用する加速度（以下「横方向加速度」という）を検出する。本実施形態では、金属ベルト２３の延伸方向、換言すれば、プライマリプーリ２１またはセカンダリプーリ２２の回転中心軸Ｃｐ、Ｃｓに垂直な水平方向が車両１００の直進方向と一致し、金属ベルト２３の周方向および径方向に垂直な方向が車両１００の横方向に一致する。よって、加速度センサ２１６により検出される横方向加速度は、金属ベルト２３またはその動力伝達媒体であるエレメント２３１に対して横方向に作用する加速度ないし力（つまり、慣性力）の大きさを示す。

操舵角センサ２１７は、車両１００の操舵角を検出する。本実施形態では、ステアリングホイールの基準角位置に対する回転角（つまり、ステアリングホイールの切れ角）を検出する。

サスペンションストロークセンサ２１８は、車両１００の姿勢を検出する手段として設けられ、本実施形態では、前輪または後輪の左右両側のサスペンション装置に取り付けられた一対のストロークセンサにより構成される。本実施形態では、左右一対のストロークセンサからなるサスペンションストロークセンサ２１８の検出信号をもとに、車両１００に生じている横方向の揺れ（以下「横揺れ」という場合がある）を判定するが、サスペンションストロークセンサ２１８として、前輪および後輪双方の左右サスペンション装置にストロークセンサが夫々取り付けられてもよく、これにより、横揺れの判定に対する前後方向の揺れあるいは傾きの影響を排除することが可能となる。

サスペンションストロークセンサ２１８は、ショックアブソーバに備わるピストンロッドの変位を検出する変位センサにより具現可能であり、サスペンションアームの角度を検出する角度センサによっても可能である。

カメラセンサ２１９は、車両１００が現在走行中の道路または路面の状態を検出する手段として設けられている。カメラセンサ２１９により撮影された画像または映像を解析することで、道路または路面の状態として、路面の凹凸の有無およびその大きさを判断することが可能である。

カーナビゲーション装置２２１は、道路地図情報を有するとともに、ＧＰＳセンサを内蔵し、ＧＰＳセンサにより取得される車両１００の現在位置（例えば、緯度および経度により表示される絶対位置）を道路地図情報と照合することで、車両１００の道路地図上での位置を検出する。本実施形態において、カーナビゲーション装置２２１は、道路または路面の状態を検出する他の手段として、カメラセンサ２１９に代替するかまたはこれを補完する。

変速機コントローラ２０１は、変速に関する基本的な制御として、シフト位置センサ２１５からの信号に基づき運転者により選択されたシフトレンジを判定するとともに、アクセル開度および車速等に基づき、無段変速機２の目標変速比を設定する。そして、変速機コントローラ２０１は、オイルポンプ６が生じさせる油圧を元圧として、プライマリプーリ２１およびセカンダリプーリ２２の可動シーブ２１ｂ、２２ｂに対して目標変速比に応じた所定の油圧が作用するように、油圧制御回路７に制御信号を出力する。

（無段変速機の構成）
図２は、本実施形態に係る無段変速機２の構成を、図１に示すｘ－ｘ線断面により示している。

本実施形態において、無段変速機２は、一対の可変プーリ、具体的には、プライマリプーリ２１およびセカンダリプーリ２２と、これら一対のプーリ２１、２２に掛け渡された金属ベルト２３と、を備える。図２は、断面で示す都合上、プライマリプーリ２１の可動シーブ２１ｂと、セカンダリプーリ２２の固定シーブ２２ａと、金属ベルト２３と、を示している。無段変速機２は、プッシュベルト式であり、金属ベルト２３は、動力伝達媒体である複数のエレメント２３１をその板厚方向に並べ、リング２３２（「フープ」または「バンド」と呼ばれる場合もある）により互いに結束することで構成される。

図３は、本実施形態に係るエレメント２３１の構成を、金属ベルト２３の周方向に垂直な断面により示している。

本実施形態において、金属ベルト２３のリング２３２は、複数のリング部材２３２ａ～２３２ｄを互いに積層して構成された１つのリングであり、この１つのリング２３２に複数のエレメント２３１が装着されて、金属ベルト２３が構成される。リング２３２が１つであることから、本実施形態に係る金属ベルト２３は、モノリング式の金属ベルトまたは単に「モノベルト」と呼ばれる場合がある。図３は、リング部材が４つ（２３２ａ～２３２ｄ）の場合を示すが、リング部材の数がこれに限定されるものでないことは、いうまでもない。

エレメント２３１は、概して、基部２３１ａと、基部２３１ａの延伸方向に垂直に、互いに同方向に延びる一対の側部２３１ｂ、２３１ｂと、から構成され、本実施形態では、全体として、概略コ字状をなしている。基部２３１ａは、サドル部分とも呼ばれ、リング２３２を横断するだけの長さを有し、その両端に、プライマリプーリ２１およびセカンダリプーリ２２の各シーブ２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂに対する接触面が形成されている。基部２３１ａの延伸方向は、エレメント２３１の幅方向であり、金属ベルト２３の横方向Ｌに一致する。側部２３１ｂは、ピラー部分とも呼ばれ、リング２３２を挟む各側で基部２３１ａに接続し、その延伸方向は、エレメント２３１の高さ方向であり、金属ベルト２３の径方向Ｒに一致する。これら一対の側部２３１ｂ、２３１ｂの互いに向き合う内面と基部２３１ａの上面とにより、横方向Ｌに垂直な方向、つまり、金属ベルト２３の径方向Ｒに開口するエレメント２３１の受容部２３１ｒが形成される。本実施形態において、受容部２３１ｒが開口する方向は、金属ベルト２３の径方向Ｒに関して外向きである。エレメント２３１は、受容部２３１ｒにリング２３２を受ける状態で、金属ベルト２３の内周側からリング２３２に装着される。

エレメント２３１は、受容部２３１ｒを形成する左右夫々の側部２３１ｂに、その内面から内向きに突出するフックないし挟持片ｆを有し、リング２３２に装着された状態で、基部２３１ａとこれらのフックｆとの間にリング２３２が保持される。エレメント２３１は、左右両方の側部２３１ｂ、２３１ｂに、受容部２３１ｒの空間を部分的に、横方向Ｌに拡張させる、一対の切欠きｎを有する。切欠きｎは、フックｆに可撓性を持たせ、リング２３２を押さえつける力を付与するとともに、エレメント２３１の装着時にリング２３２の逃げとなる空間を形成するものである。

図４（ａ）～４（ｃ）は、金属ベルト２３の組立方法、具体的には、エレメント２３１のリング２３２に対する装着手順を時系列に示している。図４は、図示の便宜上、リング２３２の姿勢を変えて手順を示すが、実際の装着時では、エレメント２３１の向きが変えられることは、いうまでもない。

初めに、エレメント２３１をリング２３２に対して傾けた状態として、リング２３２の内周側に配置し、エレメント２３１の受容部２３１ｒに、リング２３２の一方の側縁を挿入する。そして、エレメント２３１を、基部２３１ａをリング２３２に近付けるように移動させ、図４（ａ）に示すように、基部２３１ａと一方の側部２３１ｂに備わるフック（同図に示す状態では、左側の側部２３１ｂに備わるフック）ｆとの間を通じて、リング２３２の側縁を切欠きｎに到達させる。

次いで、図４（ｂ）に示すように、エレメント２３１を、基部２３１ａとフックｆとの間に位置するリング２３２の部分を中心として回転させ（同図に示す状態では、時計回りとは反対に回転させ）、エレメント２３１のリング２３２に対する傾斜を解消させる。この状態で、エレメント２３１は、基部２３１ａがリング２３２に平行となる。

エレメント２３１の基部２３１ａをリング２３２に平行な状態とした後、図４（ｃ）に示すように、エレメント２３１を、リング２３２に対し、リング２３２の側縁を切欠きｎから出す方向に相対的に移動させ（同図に示す状態では、エレメント２３１を左側に移動させ）、リング２３２を基部２３１ａの中心に配置させる。これにより、１つのエレメント２３１の装着が完了する。

このような手順を金属ベルト２３の全周にわたる全てのエレメント２３１に対して繰り返すことで、金属ベルト２３が完成する。リング２３２の張力により、さらに、エレメント２３１の前面に設けられた凸部ｐ（図３）と隣り合うエレメント２３１の背面に設けられた凹部との係合により、前後のエレメント２３１が互いに結束される。

ところで、エレメント２３１を動力伝達媒体とする無段変速機２では、隣り合うエレメント２３１の隙間であるエンドプレーが拡大し、金属ベルト２３の全周にわたるエンドプレーの総量が増大する場合がある。具体的には、エレメント２３１が他のエレメント２３１により圧迫されて押し潰された場合(以下では、「圧縮潰れ」ともいう。)や、エレメント２３１を束ねるリング２３２に弾性的または塑性的な変形による伸びが生じた場合、エレメント２３１同士が擦れて摩耗したりする場合である。

このような状態でエンドプレーが局所的に集中し、さらに、エレメント２３１に対し、金属ベルト２３の周方向および径方向に垂直な方向（つまり、横方向）の力が加わると、エレメント２３１がリング２３２に対して横方向に移動する。これにより、図４を参照して先に説明した手順とは逆の手順により、エレメント２３１がリング２３２から脱落する懸念がある。

つまり、（１）エレメント間の隙間の総量が大きくなること。（２）エレメント間の隙間が集中すること。（３）エレメントが横に移動すること。という３つの条件が重なると、エレメント２３１がリング２３２から脱落する可能性がある。

図２は、エンドプレーＥＰが局所的に集中した状態を示し、図５は、理解を容易にするため、金属ベルト２３のエンドプレーＥＰが集中した部分を、拡大視により模式的に示している。図２において、金属ベルト２３のうち、点線で示す範囲ＡおよびＢでエンドプレーＥＰが集中している。エンドプレーＥＰの集中により、隣り合うエレメント２３１の間に単に隙間ができるだけでなく、凸部ｐが凹部から出て、それらの係合が解除され、エレメント２３１がリング２３２に対して横方向に移動可能な状態にあることが分かる。

このように、エレメント２３１がリング２３２からはずれて脱落するためには、エレメント２３１間の隙間（エンドプレー）が広がって、あるエレメント２３１の前後の凸部ｐと凹部との係合が双方ともはずれなければならない。

あるエレメント２３１の前後にエンドプレーが生じるシーンの１つとして、金属ベルト２３の周速が減速していることが考えられる。このように減速している状況では、セカンダリプーリ２２に駆動輪５側から減速力が作用する。このため、セカンダリプーリ２２の出口付近においては、あるエレメント２３１の速度は、その前に位置するエレメント２３１の速度よりも遅くなる。これにより、あるエレメント２３１の前後にエンドプレーが生じやすい。

さらに、凸部ｐと凹部の係合がはずれるのに十分な大きさのエンドプレーが生じる要件として、エレメント２３１の圧縮潰れが大きな状態、即ち金属ベルト２３の伝達するトルクが大きいことが考えられる。このように、金属ベルト２３の伝達するトルクが大きい状況では、プライマリプーリ２１からエレメント２３１に大きな力が作用する。このため、プライマリプーリ２１の出口付近においては、エレメント２３１が圧縮された状態になる。

そこで、本実施形態では、このような運転状況、言い換えると、エレメント２３１がリング２３２から脱落する可能性の高い運転状態を検知した場合に、エレメント２３１のリング２３２からの脱落を抑制するための所定の制御（以下「脱落抑制制御」という）を実行する。本実施形態における脱落抑制制御では、プライマリプーリ２１及びセカンダリプーリ２２へ供給する油圧を通常制御による運転時よりも高くする。

以下に、図６を参照しながら、本実施形態に係る脱落抑制制御について具体的に説明する。図６は、本実施形態に係る脱落抑制制御の基本的な流れをフローチャートにより示している。

本実施形態において、脱落抑制制御は、変速機コントローラ２０１により実行される。変速機コントローラ２０１は、図６に示す制御ルーチンを所定の周期で実行するようにプログラムされている。脱落抑制制御を実行するのは、変速機コントローラ２０１以外の他のコントローラであってもよい。

Ｓ１では、車両の運転状態を読み込む。具体的には、脱落抑制制御に関する運転状態として、エンジンコントローラ１０１から入力されたアクセル開度ＡＰＯに加え、車速センサ２１１、シフト位置センサ２１５および加速度センサ２１６により検出された車速、シフト位置および前後方向加速度を読み込む。

Ｓ２では、車両が勾配路にあるか否かを判定する。勾配路にあるか否かの判定は、前後方向加速度をもとに行うことが可能である。勾配路にある場合は、Ｓ３へ進み、勾配路にない場合は、Ｓ７へ進む。

Ｓ３では、無段変速機２のシフトレンジとして、走行レンジ（ドライブまたはリバース等の走行可能レンジであり、パーキングまたはニュートラル等の停止レンジでないレンジ）が選択されているか否かを判定する。つまり、Ｓ２および３の処理を通じ、車両が勾配路を走行しているか否かを判定するのである。走行レンジが選択されている場合は、Ｓ４へ進み、走行レンジ以外のシフトレンジ（例えば、ニュートラルレンジ）が選択されている場合は、Ｓ７へ進む。

Ｓ４では、アクセル開度および車速が計測されている場合（つまり、アクセル開度および車速がいずれも０でない場合）に、エレメント２３１の脱落を生じさせる可能性があるエンドプレーＥＰが発生する領域として、車両の運転条件（具体的には、アクセル開度および車速）に関して予め設定されたエンドプレー発生領域にあるか否かを判定する。エンドプレー発生領域は、金属ベルト２３に加わる力のつり合いに関する運動方程式を解き、対象とするエレメント２３１（具体的には、図２に示す範囲Ａにあるエレメント）に対し、上記エンドプレーＥＰを生じさせるほどの力が隣り合うエレメント２３１同士の間を開く方向に加わるか否かを計算することで定めることが可能である。このように、エンドプレー発生領域は、プーリ２１、２２の半径のほか、金属ベルト２３の弾性係数等、動力伝達系の仕様によっても変化するため、これらのパラメータに応じて適宜に設定されるのが好ましい。エンドプレー発生領域にある場合は、Ｓ５へ進み、ない場合は、Ｓ６へ進む。

Ｓ５では、脱落抑制制御として、エンジン１のトルクを通常制御による運転時よりも低減させる。本実施形態では、アクセル開度ＡＰＯに拘らず、スロットルを閉じたままとし、アクセル開度ＡＰＯに応じた制動力をブレーキ装置により生じさせる。

Ｓ６では、脱落抑制制御を行わず、通常制御を維持する。

このように、本実施形態によれば、アクセル開度および車速に基づき、勾配路の走行中、エンドプレーＥＰが集中する運転条件にあることを検知した場合に、脱落抑制制御を実行することで、エレメント２３１のリング２３２からの脱落を抑制することが可能である。そして、脱落抑制制御を実行し、例えば、エンジン１のトルクを低減させ、プライマリプーリ２１に入力されるトルクを低減させることで、エンドプレーセンサ等、専用のセンサの追加を要することなく、エンドプレーの拡大を抑制し、エレメント２３１の脱落を抑制することができる。

このように、本実施形態では、車両１００が勾配路にあることを検知したとき、つまり、エレメント２３１がリング２３２から脱落する可能性の高い運転状態を検知したときには、プライマリプーリ２１及びセカンダリプーリ２２へ供給する油圧を高くする。これにより、エンドプレーの拡大を抑制し、エレメント２３１の脱落を抑制することができる。

なお、トルクの伝達がエレメント２３１とリング２３２の双方で行われるのは、プーリ比が１．０よりもＬｏｗ側にあるときである。このため、プーリ比が１．０よりもＬｏｗ側にあるときに、脱落抑制制御を実行するようにしてもよい。なお、プーリ比は、入力側回転速度センサ２１２及び出力側回転速度センサ２１３によって検出された回転速度から算出することができる。

以下、本実施形態により得られる効果について述べる。

第１に、エレメント２３１がリング２３２から脱落する可能性の高い運転状態を検知した場合に、脱落抑制制御を実行することで、エレメント２３１のリング２３２からの脱落を抑制することが可能となる（請求項１、２、８に対応する効果）。

ここで、脱落抑制制御として、通常制御による運転時よりもプライマリプーリ２１及びセカンダリプーリ２２へ供給する油圧を高くすることで、比較的簡単な方法でエンドプレーの拡大を抑制し、エレメント２３１の脱落を抑制することができる（請求項３に対応する効果）。エンドプレーに拡大がなければ、例えエンドプレーが集中するような条件にあったとしてもエレメント２３１が脱落するほどの隙間は生じないからである。

特に、車両１００が勾配路にあるときには、エレメント２３１がリング２３２から脱落する可能性が高い。このため、脱落抑制制御を実行することで、エレメント２３１のリング２３２からの脱落を抑制することが可能となる（請求項４に対応する効果）。

第２に、脱落抑制制御として、通常制御による運転時よりもプライマリプーリ２１及びセカンダリプーリ２２へ供給する油圧を高くすることで、リング２３２の張力を増大させ、金属ベルト２３により伝達させるトルクのうち、エレメント２３１に分担させるトルクを減少させ、エレメント２３１の潰れを抑制し、エンドプレーの拡大を抑制することができる。張力の増大により、リング２３２の伸びが促進されるものの、エンドプレーの拡大に対する影響がより顕著に現れるエレメントの潰れを抑制することで、エンドプレーの拡大を抑制することが可能である（請求項１、２、８に対応する効果）。

第３に、脱落抑制制御として、プライマリプーリ２１及びセカンダリプーリ２２へ供給する油圧を高くすることに加え、電動ブレーキ装置３０を作動させる。これにより、プライマリプーリ２１に入力されるトルクを低減させることができるので、エレメント２３１の圧縮潰れ量をより小さくすることができる（請求項５に対応する効果）。

第４に、プーリ比が１．０よりもＬｏｗ側にあるときに、脱落抑制制御を実行することで、精度良く脱落抑制制御を実行することができる（請求項７に対応する効果）。

次に、図７を参照しながら、脱落抑制制御の変形例について説明する。図７は、変形例に係る脱落抑制制御の基本的な流れをフローチャートにより示している。

Ｓ１０１では、車両１００の運転状態を読み込む。本実施形態では、脱落抑制制御に関する運転状態として、操舵角Ａｓｔｒおよび車速ＶＳＰを読み込む。

Ｓ１０２では、操舵角Ａｓｔｒおよび車速ＶＳＰをもとに、車両１００の横方向加速度ＡＣＣｌを算出する。横方向加速度ＡＣＣｌの計算は、操舵角Ａｓｔｒから車両１００の旋回半径φｔｒｎを算出し、旋回半径φｔｒｎおよび車速ＶＳＰを、次式（１）に代入することによる。先に述べたように、無段変速機２の配置により、横方向加速度ＡＣＣｌは、金属ベルト２３およびエレメント２３１に対して横方向に作用する加速度であり、エレメント２３１に対して同方向に作用する力の大きさを規定する。

ＶＳＰ／φｔｒｎ＝ＡＣＣｌ …（１）

Ｓ１０３では、横方向加速度ＡＣＣｌが所定値ＡＣＣｔｈｒ以上であるか否かを判定する。横方向加速度ＡＣＣｌが所定値ＡＣＣｔｈｒ以上である場合は、エレメント２３１がリング２３２から脱落する可能性の高い運転状態であると判定してＳ１０４へ進み、所定値ＡＣＣｔｈｒ未満である場合は、エレメント２３１がリング２３２から脱落する可能性の低い運転状態であると判定してＳ１０５へ進む。

Ｓ１０４では、エレメント２３１に対し、エレメント２３１に対する横方向の力が加わる運転状態であるとして、脱落抑制制御を実行する（このような状況を、以下「エレメント２３１に対する横方向の力の作用がある」と略して表す場合がある）。具体的には、プライマリプーリ２１及びセカンダリプーリ２２へ供給する油圧を通常制御による運転時よりも高くすることで、エレメント２３１の圧迫による潰れを抑制する。

Ｓ１０５では、脱落抑制制御を行わず、通常制御を維持する。

以下、本変形例により得られる効果について述べる。

第１に、金属ベルト２３のエレメント２３１に対し、リング２３２に対する横方向の位置ずれを生じさせる力（エレメント２３１に対する横方向の力）の作用があることを検知した場合に、脱落抑制制御を実行することで、エレメント２３１のリング２３２からの脱落を抑制することが可能となる（請求項６に対応する効果）。

ここで、脱落抑制制御として、通常制御による運転時よりもプライマリプーリ２１及びセカンダリプーリ２２へ供給する油圧を高くすることで、比較的簡単な方法でエンドプレーの拡大を抑制し、エレメント２３１の脱落を抑制することができる。エンドプレーに拡大がなければ、例えエンドプレーが集中するような条件にあったとしてもエレメント２３１が脱落するほどの隙間は生じないからである。

第２に、脱落抑制制御として、通常制御による運転時よりもプライマリプーリ２１及びセカンダリプーリ２２へ供給する油圧を高くすることで、エレメント２３１の圧迫による潰れを抑制することを可能として、エンドプレーの拡大を効果的に抑制することができる。

第３に、脱落抑制制御に関する運転状態として、操舵角Ａｓｔｒおよび車速ＶＳＰを検出することで、車両１００に既に備わるセンサを用いてエレメント２３１に対する横方向の力の作用があることを判定し、脱落抑制制御を実行することができる。

本実施形態では、操舵角Ａｓｔｒを検出し、これに基づく計算により、横方向加速度ＡＣＣｌを検出した。しかし、横方向加速度ＡＣＣｌの検出は、これに限定されるものではなく、加速度センサ２１６の出力値によることも可能である。これにより、横方向加速度ＡＣＣｌをより直接的に検出し、演算負荷の軽減を図ることができる。

さらに、本実施形態では、操舵角Ａｓｔｒから車両１００の旋回半径φｔｒｎを算出し、旋回半径φｓｔｒと車速ＶＳＰとから、横方向加速度ＡＣＣｌを算出したが、車両１００の旋回半径φｔｒｎに代えて道路の曲率半径を採用し、曲率半径と車速ＶＳＰとから、旋回半径φｔｒｎによる場合と同様にして横方向加速度ＡＣＣｌを算出してもよい。これにより、エレメント２３１に対する横方向の力の作用があることを予測し、脱落抑制制御をより適切な時期に実行することが可能となる。例えば、車両１００が大きな曲率半径の道路に進入する前に、プライマリプーリ２１及びセカンダリプーリ２２へ供給する油圧を高くし、エンドプレーの拡大を予め抑制しておくことができる。道路の曲率半径は、道路地図情報に付随するナビゲーション情報として、カーナビゲーション装置２２１から取得することが可能である。

以上の説明では、横方向加速度ＡＣＣｌをもとに、エレメント２３１に対する横方向の力の作用があるか否かを判定した。しかし、この判定は、横方向加速度ＡＣＣｌによるばかりでなく、車体の横揺れの有無およびその大きさを判定することにより行うことも可能である。

図８は、この場合の例として、本実施形態に係る脱落抑制制御の変形例の流れをフローチャートにより示している。

Ｓ２０１では、脱落抑制制御に関する車両１００の運転状態として、前輪または後輪に備わるサスペンション装置のストローク量ＳＴＲｒ、ＳＴＲｌを読み込む。具体的には、右前輪および左前輪のサスペンションストローク量か、右後輪および左後輪のサスペンションストローク量か、を検出する。サスペンションストローク量ＳＴＲｒ、ＳＴＲｌの検出は、サスペンションストロークセンサ２１８による。既に述べたように、前輪および後輪双方の左右サスペンションストローク量ＳＴＲｆｒ、ＳＴＲｆｌ、ＳＴＲｒｒ、ＳＴＲｒｌを検出してもよい。

Ｓ２０２では、サスペンションストローク量ＳＴＲｒ、ＳＴＲｌをもとに、横揺れ表示値Ｉｒｌｌを算出する。横揺れ表示値Ｉｒｌｌは、車体に生じている横方向の揺れの大きさを示す指標であり、これが大きいほど、横揺れが大きいことを示す。本実施形態では、右側のサスペンションストローク量ＳＴＲｒの単位時間当たりの変化量（以下「サスペンションストローク変化量」という）ΔＳＴＲｒと、左側のサスペンションストローク変化量ΔＳＴＲｌと、の差（＝ΔＳＴＲｒ－ΔＳＴＲｌ）を算出し、このストローク変化量偏差Ｄｓｔｒを横揺れ表示値Ｉｒｌｌに設定する。

Ｓ２０３では、横揺れ表示値Ｉｒｌｌが所定値Ｉｔｈｒ以上であるか否かを判定する。横揺れ表示値Ｉｒｌｌが所定値Ｉｔｈｒ以上である場合は、Ｓ２０４へ進み、所定値Ｉｔｈｒ未満である場合は、Ｓ２０５へ進む。

Ｓ２０４では、横揺れが大きく、エレメント２３１に対し、リング２３２に対する横方向の位置ずれを生じさせる力の作用があるとして、脱落抑制制御を実行する。先に述べたのと同様に、プライマリプーリ２１及びセカンダリプーリ２２へ供給する油圧を通常制御による運転時よりも高くすることで、エンドプレーの拡大を抑制する。

Ｓ２０５では、脱落抑制制御を行わず、通常制御を維持する。

このように、車体に生じている横揺れの大きさを判定し、横揺れが大きく、エレメント２３１に対して横方向の位置ずれを生じさせる力の作用がある場合に、脱落抑制制御（例えば、プライマリプーリ２１及びセカンダリプーリ２２へ供給する油圧を高くすること）を実行することで、現在走行中の道路または路面の状態に起因した力の作用の有無を判定し、例えば、路面の凹凸により力の作用がある場合に、エレメント２３１のリング２３２からの脱落を抑制することが可能となる（請求項６に対応する効果）。

そして、横揺れの大きさを示す横揺れ表示値Ｉｒｌｌの算出に、サスペンションストローク量ＳＴＲｒ、ＳＴＲｌを採用したことで、車体に生じている横揺れをより確実に検出し、エレメント２３１の脱落を抑制することができる。

道路または路面の状態は、カメラセンサ２１９により撮影された画像または映像を解析することによっても判定することが可能である。これにより、横揺れを生じさせる道路または路面を実際に走行する前に、エレメント２３１に対する横方向の力の作用があることを予測し、脱落抑制制御をより適切な時期に実行することができる。

さらに、道路または路面の状態は、カメラセンサ２１９によるばかりでなく、カーナビゲーション装置２２１から得られるナビゲーション情報によっても判断することが可能である。例えば、車両１００の進行方向に工事中の道路があったり、路面の凹凸または起伏が続く道路があったりする場合に、エレメント２３１に対する横方向の力の作用があることを予測するのである。

以上の説明では、エレメント２３１に対し、リング２３２に対する横方向の位置ずれを生じさせる力の作用があることを、横方向加速度ＡＣＣｌまたは横揺れ表示値Ｉｒｌｌをもとに判定し、エレメント２３１に対してそのような力の作用がある場合に、脱落抑制制御を実行することとした。しかし、脱落抑制制御を実行するか否かの判定は、エレメント２３１に対する力の作用の有無を判定することに限らず、エレメント２３１に、リング２３２に対する横方向の位置ずれが生じているか否かを判定することによっても可能である。エレメント２３１にそのような位置ずれが現に生じている場合に、脱落抑制制御を実行するのである。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内において、様々な変更および修正を成し得ることはいうまでもない。

以上の説明では、駆動源としてエンジン１を備えた構成を例に説明したが、駆動源は、電動モータ（例えば、モータジェネレータ）のみであってもよく、内燃エンジンと電動モータとの組合せであってもよい。

１…エンジン
２…無段変速機
２１…プライマリプーリ
２１ａ…固定シーブ
２１ｂ…可動シーブ
２２…セカンダリプーリ
２２ａ…固定シーブ
２２ｂ…可動シーブ
２３…金属ベルト
２３１…エレメント
２３２…リング
２３１ａ…基部
２３１ｂ…側部
２３１ｒ…受容部
３…ディファレンシャルギア
４…駆動軸
５…駆動輪
６…オイルポンプ
７…油圧制御回路
１０１…エンジンコントローラ
２０１…変速機コントローラ（制御装置）
３０１…ブレーキコントローラ

Claims (8)

1. 無段変速機が搭載された車両を制御する車両の制御装置であって、
   前記無段変速機は、
   プライマリプーリと、
   セカンダリプーリと、
   前記プライマリプーリおよび前記セカンダリプーリに掛け渡されたベルトであって、
   リングと、
   前記リングにより結束された複数のエレメントであって、前記ベルトの径方向に開口する受容部を夫々有し、前記受容部に前記リングを受ける複数のエレメントと、
   を有するベルトと、を含んで構成され、
   アクセル開度及び車速に基づき、前記エレメントが前記リングから脱落する可能性の高い運転状態であることを検知したときには、前記プライマリプーリ及び前記セカンダリプーリへ供給する油圧を高くする、
   ことを特徴とする車両の制御装置。
2. 請求項１に記載の車両の制御装置において、
   前記エレメントが前記リングから脱落する可能性の高い運転状態とは、前記エレメント間の隙間が局所的に集中する運転状態である、
   ことを特徴とする車両の制御装置。
3. 請求項２に記載の車両の制御装置において、
   前記アクセル開度及び前記車速に基づき、前記エレメント間の隙間が局所的に集中する運転状態であることを検知する、
   ことを特徴とする車両の制御装置。
4. 請求項３に記載の車両の制御装置において、
   前記車両が勾配路にあるときに、前記エレメント間の隙間が局所的に集中する運転状態であることを検知する、
   ことを特徴とする車両の制御装置。
5. 請求項１から４のいずれか１つに記載の車両の制御装置において、
   前記プライマリプーリ及び前記セカンダリプーリへ供給する油圧を高くするときに、ブレーキを作動させる、
   ことを特徴とする車両の制御装置。
6. 請求項１に記載の車両の制御装置において、
   前記エレメントが前記リングから脱落する可能性の高い運転状態とは、前記ベルトの周方向および径方向に垂直な方向を横方向として、前記エレメントに対する前記横方向の力が加わる運転状態である、
   ことを特徴とする車両の制御装置。
7. 請求項１から６のいずれか１つに記載の車両の制御装置において、
   前記無段変速機のプーリ比が１．０よりもＬｏｗ側の場合に、前記プライマリプーリ及び前記セカンダリプーリへ供給する油圧を高くする、
   ことを特徴とする車両の制御装置。
8. 無段変速機が搭載された車両を制御する車両の制御方法であって、
   前記無段変速機は、
   プライマリプーリと、
   セカンダリプーリと、
   前記プライマリプーリおよび前記セカンダリプーリに掛け渡されたベルトであって、
   リングと、
   前記リングにより結束された複数のエレメントであって、前記ベルトの径方向に開口する受容部を夫々有し、前記受容部に前記リングを受ける複数のエレメントと、
   を有するベルトと、を含んで構成され、
   アクセル開度及び車速に基づき、前記エレメントが前記リングから脱落する可能性の高い運転状態であることを検知したときには、前記プライマリプーリ及び前記セカンダリプーリへ供給する油圧を高くする、
   ことを特徴とする車両の制御方法。

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