JP7427331B2 - 無段変速機の制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、無段変速機の制御装置に関する。

自動車などの車両に搭載される変速機として、ベルト式の無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）が知られている。

ベルト式の無段変速機は、プライマリプーリとセカンダリプーリとに無端状のベルトが巻き掛けられた構成を有している。プライマリプーリおよびセカンダリプーリの各プーリは、回転軸に固定的に支持される固定シーブと、回転軸にその軸線方向に移動可能かつ相対回転不能に支持されて、固定シーブにベルトを挟んで対向する可動シーブとを備えている。エンジンからの動力がプライマリプーリの回転軸に入力されると、プライマリプーリからベルトに動力が伝達され、ベルトからセカンダリプーリに動力が伝達される。また、プライマリプーリおよびセカンダリプーリの各可動シーブの移動により、プライマリプーリおよびセカンダリプーリに対するベルトの巻きかけ径が変化し、プーリ比（変速比）が連続的に無段階で変化する。

プーリ比の制御では、たとえば、プーリ比の目標が設定され、その設定された目標プーリ比と実際のプーリ比である実プーリ比との偏差に応じて、プライマリプーリに供給される油圧であるプライマリ圧およびセカンダリプーリに供給される油圧であるセカンダリ圧の各指示値が設定される。そして、プライマリ圧およびセカンダリ圧の各指示値に基づいて、プライマリプーリおよびセカンダリプーリに油圧を供給するバルブが制御される。

特開２０１０－２６１５４４号公報

そのバルブを含む油圧回路の故障により、たとえば、セカンダリ圧が急激に上昇すると、実プーリ比が急峻に増大（ダウンシフト）して目標プーリ比から大きく乖離し、強力なエンジンブレーキによる車両の急減速や、エンジン回転数がレブリミットを超過するオーバーレブによる変速機などの破損を発生するおそれがある。とくに、後輪駆動式の車両では、車両の旋回中に急減速が生じた場合、全輪駆動式の車両と比べて車両のスピンが発生しやすい。

本発明の目的は、無段変速機における故障の発生を良好に検出できる、無段変速機の制御装置を提供することである。

前記の目的を達成するため、本発明の一の局面に係る無段変速機の制御装置は、プライマリプーリとセカンダリプーリとに無端状のベルトが巻き掛けられ、プライマリプーリに供給されるプライマリ圧およびセカンダリプーリに供給されるセカンダリ圧によりプライマリプーリとセカンダリプーリとのプーリ比が変化する構成の無段変速機を制御する制御装置であって、プーリ比の目標である目標プーリ比を設定する目標プーリ比設定手段と、目標プーリ比設定手段により設定される目標プーリ比と実際のプーリ比との偏差に基づいて、プライマリ圧およびセカンダリ圧のそれぞれの目標である目標プライマリ圧および目標セカンダリ圧を設定する目標圧設定手段と、目標セカンダリ圧と実際のセカンダリ圧との偏差が第１値以上である状態が第１時間以上継続するか、または、目標プーリ比と実際のプーリ比との偏差が第２値以上である状態が第２時間以上継続した場合、無段変速機に故障が発生していると判断する故障判断手段とを含む。

この構成によれば、プライマリプーリとセカンダリプーリとのプーリ比の目標である目標プーリ比が設定されて、その目標プーリ比と実際のプーリ比（実プーリ比）との偏差に基づいて、プライマリ圧およびセカンダリ圧のそれぞれの目標である目標プライマリ圧および目標セカンダリ圧が設定される。

プライマリプーリおよびセカンダリプーリへの油圧の供給が正常であれば、実際のプライマリ圧およびセカンダリ圧（実プライマリ圧および実プライマリ圧）がそれぞれ目標プライマリ圧および目標セカンダリ圧にほぼ一致し、実プーリ比が目標プーリ比にほぼ一致する。ところが、その油圧を供給する油圧回路などに故障が発生し、プライマリプーリおよび／またはセカンダリプーリへの油圧の供給が正常でなくなると、実プライマリ圧および実セカンダリ圧がそれぞれ目標プライマリ圧および目標セカンダリ圧から大きく乖離するか、もしくは、実プーリ比が目標プーリ比から大きく乖離するか、または、それらの事象が並列的に発生する。

したがって、目標セカンダリ圧と実セカンダリ圧との偏差が第１値以上である状態が第１時間以上継続するか、または、目標プーリ比と実プーリ比との偏差が第２値以上である状態が第２時間以上継続した場合、無段変速機に故障が発生していると判断することにより、その故障の発生を良好に検出することができる。

本発明の他の局面に係る無段変速機の制御装置は、プライマリプーリとセカンダリプーリとに無端状のベルトが巻き掛けられ、プライマリプーリおよびセカンダリプーリのそれぞれがベルトを挟んで対向する固定シーブおよび可動シーブを備え、プライマリプーリに供給されるプライマリ圧およびセカンダリプーリに供給されるセカンダリ圧によりプライマリプーリの可動シーブおよびセカンダリプーリの可動シーブが移動する構成の無段変速機を制御する制御装置であって、プライマリプーリとセカンダリプーリとのプーリ比の目標である目標プーリ比を設定する目標プーリ比設定手段と、目標プーリ比設定手段により設定される目標プーリ比と実際のプーリ比との偏差に基づいて、プライマリプーリの推力とセカンダリプーリの推力との推力比の変更量の目標である差推力指令量を設定する差推力指令量設定手段と、差推力指令量設定手段により設定される差推力指令量に基づいて、プライマリ圧およびセカンダリ圧のそれぞれの目標である目標プライマリ圧および目標セカンダリ圧を設定する目標圧設定手段と、差推力指令量設定手段により設定される差推力指令量が所定以上である場合、無段変速機に故障が発生していると判断する故障判断手段とを含む。

この構成によれば、プライマリプーリとセカンダリプーリとのプーリ比の目標である目標プーリ比が設定されて、その目標プーリ比と実際のプーリ比（実プーリ比）との偏差に基づいて、プライマリプーリの推力とセカンダリプーリの推力との推力比の変更量の目標である差推力指令量が設定される。そして、その差推力指令量に基づいて、プライマリ圧およびセカンダリ圧のそれぞれの目標である目標プライマリ圧および目標セカンダリ圧が設定される。

プライマリプーリおよびセカンダリプーリへの油圧の供給が正常であれば、実際のプライマリ圧およびセカンダリ圧（実プライマリ圧および実プライマリ圧）がそれぞれ目標プライマリ圧および目標セカンダリ圧にほぼ一致し、実プーリ比が目標プーリ比にほぼ一致する。ところが、その油圧を供給する油圧回路などに故障が発生し、プライマリプーリおよび／またはセカンダリプーリへの油圧の供給が正常でなくなると、実プライマリ圧および実セカンダリ圧がそれぞれ目標プライマリ圧および目標セカンダリ圧から大きく乖離するか、もしくは、実セカンダリ圧が目標セカンダリ圧から大きく乖離する。そして、その事象が発生すると、実プーリ比が目標プーリ比から大きく乖離する。実プーリ比が目標プーリ比から乖離すると、その乖離が解消されるように差推力指令量が設定される。

したがって、差推力指令量が所定以上である場合、無段変速機に故障が発生していると判断することにより、その故障の発生を良好に検出することができる。

故障判断手段は、差推力指令量設定手段により設定される差推力指令量を、可動シーブの移動速度を直接的または間接的に表すシーブ速度に換算し、当該換算シーブ速度と実際のシーブ速度（実シーブ速度）とが一定以上乖離している場合、無段変速機に故障が発生していると判断してもよい。

無段変速機の油圧回路などに故障が発生し、プライマリプーリおよび／またはセカンダリプーリへの油圧の供給が正常でなくなり、プライマリプーリおよびセカンダリプーリの可動シーブが移動すると、その移動方向と逆方向に可動シーブを移動させるべく差推力指令量が設定される。そのため、差推力指令量から換算される換算シーブ速度と実シーブ速度とは、互いに逆符号をとって、大きく乖離する。

したがって、換算シーブ速度と実シーブ速度とが一定以上乖離している場合、その乖離した状態が長く続かなくとも、無段変速機に故障が発生していると判断することにより、その故障の発生を良好かつ早期に検出することができる。

目標セカンダリ圧と実際のセカンダリ圧との偏差が第１値以上である状態が第１時間以上継続するか、または、目標プーリ比と実際のプーリ比との偏差が第２値以上である状態が第２時間以上継続し、かつ、差推力指令量設定手段により設定される差推力指令量が所定以上である場合、無段変速機に故障が発生していると判断されてもよい。

無段変速機に故障が発生していると判断される前提が、差推力指令量設定手段により設定される差推力指令量が所定以上であるという条件が満たされる場合であるので、各偏差の判定閾値である第１値および第２値を下げることができ、また、判定時間の閾値である第１時間および第２時間を下げることができる。その結果、無段変速機における故障の発生を早期に検出できながら、その検出精度を高めることができる。

本発明によれば、無段変速機における故障の発生を良好に検出することができる。

車両の駆動系の構成を示すスケルトン図である。 本発明の一実施形態に係る制御系の構成を示すブロック図である。 故障発生前後の目標プライマリ圧、実プライマリ圧、目標セカンダリ圧、実プライマリ圧、目標プーリ比、実プーリ比およびエンジン回転数の時間変化の一例を示す図である。 故障発生前後のプーリ比、差推力指令量、換算シーブ速度および実シーブ速度の時間変化の一例を示す図である。

以下では、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

＜車両の駆動系＞
図１は、車両１の駆動系の構成を示すスケルトン図である。

車両１は、エンジン２を駆動源として搭載し、たとえば、ＦＲ（Front-engine Rear-wheel-drive：フロントエンジン・リヤドライブ）レイアウトを採用している。エンジン２は、クランクシャフト３が車両１の前後方向（以下、単に「前後方向」という。）に対して縦向きになる縦置きで車両１の前部に搭載される。

エンジン２は、たとえば、３気筒４ストロークエンジンであるが、３気筒４ストロークエンジンに限定されない。すなわち、エンジン２の気筒数は、３気筒に限らず、４気筒以上であってもよいし、２気筒以下であってもよい。また、エンジン２のストローク数は、４ストロークに限らず、２ストロークであってもよい。エンジン２には、エンジン２の燃焼室への吸入空気量を調整するための電子スロットルバルブ、燃料を吸入空気に噴射するインジェクタ（燃料噴射装置）および燃焼室内に電気放電を生じさせる点火プラグなどが備えられている。また、エンジン２のクランキングのためのスタータモータがエンジン２に付随して設けられている。

エンジン２の動力は、変速ユニット４に入力される。変速ユニット４から出力される動力は、プロペラシャフト５を介して、デファレンシャルギヤ６に伝達され、デファレンシャルギヤ６から左右の駆動輪（後輪）７Ｌ，７Ｒに伝達される。

変速ユニット４は、外殻をなすユニットケース内に、トルクコンバータ８および無段変速機（ＣＶＴ：Continuously Variable Transmission）９を備えている。

トルクコンバータ８は、ロックアップ機構付きのトルクコンバータであり、フロントカバー１１、ポンプインペラ１２、タービンランナ１３およびロックアップクラッチ（ロックアップピストン）１４を備えている。

フロントカバー１１は、前後方向に延びる回転軸線を中心に略円板状に延び、その外周端部がエンジン２側と反対側である後側に屈曲した形状をなしている。フロントカバー１１の中心部には、エンジン２のクランクシャフト３が相対回転不能に結合される。

ポンプインペラ１２は、フロントカバー１１の後側に配置されている。ポンプインペラ１２の外周端部は、フロントカバー１１の外周端部に接続され、ポンプインペラ１２は、フロントカバー１１と一体回転可能に設けられている。

タービンランナ１３は、フロントカバー１１とポンプインペラ１２との間に配置されている。

ロックアップクラッチ１４は、フロントカバー１１とタービンランナ１３との間に位置している。ロックアップクラッチ１４に対してタービンランナ１３側の係合側油室１５の油圧がフロントカバー１１側の解放側油室１６の油圧よりも高いと、その差圧により、ロックアップクラッチ１４がフロントカバー１１側に移動し、ロックアップクラッチ１４がフロントカバー１１に押し付けられて、ポンプインペラ１２とタービンランナ１３とが直結（ロックアップオン）される。

逆に、解放側油室１６の油圧が係合側油室１５の油圧よりも高いと、その差圧により、ロックアップクラッチ１４がタービンランナ１３側に移動する。ロックアップクラッチ１４がフロントカバー１１から離間した状態では、ポンプインペラ１２とタービンランナ１３との直結が解除（ロックアップオフ）される。ロックアップオフの状態において、エンジントルクによりポンプインペラ１２が回転すると、ポンプインペラ１２からタービンランナ１３に向かうオイルの流れが生じる。このオイルの流れがタービンランナ１３で受けられて、タービンランナ１３が回転する。このとき、トルクコンバータ８の増幅作用が生じ、タービンランナ１３には、エンジントルクよりも大きなトルクが発生する。

無段変速機９は、入力軸２１、無段変速機構２２、リバース伝達機構２３および出力軸２４を備えている。無段変速機９は、入力軸２１が前後方向に延びる縦向きとなるように設けられている。

入力軸２１は、トルクコンバータ８の回転軸線上を延び、トルクコンバータ８のタービンランナ１３と一体的に回転可能に設けられている。入力軸２１には、入力軸ギヤ２５が一体に形成されるか、または、別体に形成された入力軸ギヤ２５が相対回転不能に支持されている。

無段変速機構２２は、プライマリ軸３１、セカンダリ軸３２、プライマリ軸３１に支持されたプライマリプーリ３３、セカンダリ軸３２に支持されたセカンダリプーリ３４およびプライマリプーリ３３とセカンダリプーリ３４とに巻きかけられたベルト３５を備えている。

プライマリ軸３１は、その軸心が入力軸２１の軸心に対して後側から見て右下方に離間した位置に配置されて、入力軸２１と平行に延びている。セカンダリ軸３２は、その軸心が入力軸２１の軸心に対して後側から見て左上方に離間した位置に配置されて、入力軸２１と平行に延びている。このように、入力軸２１に対して、プライマリ軸３１とセカンダリ軸３２とが左右に分かれて配置されている。これにより、プライマリ軸３１とセカンダリ軸３２との上下方向の軸間距離を短くすることができ、無段変速機９の上下方向のサイズを小さくすることができる。そのため、車両１が商用車などの車室が低床化された車両であっても、その車両１への変速ユニット４の搭載を車両１の最低地上高を確保しつつ可能とすることができる。

プライマリプーリ３３は、プライマリ軸３１に固定されたプライマリ固定シーブ４１と、プライマリ固定シーブ４１にベルト３５を挟んで対向配置され、プライマリ軸３１にその軸線方向に移動可能かつ相対回転不能に支持されたプライマリ可動シーブ４２とを備えている。プライマリ可動シーブ４２は、プライマリ固定シーブ４１に対して前側に配置されている。

プライマリ可動シーブ４２に対してプライマリ固定シーブ４１側と反対側、つまり前側には、シリンダ４３が設けられている。シリンダ４３は、内周端がプライマリ軸３１に固定され、プライマリ軸３１から軸径方向に延び、外周端部が後側に屈曲して延びている。プライマリ可動シーブ４２の外周端は、シリンダ４３の外周端部に回転径方向の内側から液密的に当接している。プライマリ可動シーブ４２とシリンダ４３との間は、油圧室（ピストン室）４４として形成されている。

セカンダリプーリ３４は、セカンダリ軸３２に固定されたセカンダリ固定シーブ４５と、セカンダリ固定シーブ４５にベルト３５を挟んで対向配置され、セカンダリ軸３２にその軸線方向に移動可能かつ相対回転不能に支持されたセカンダリ可動シーブ４６とを備えている。セカンダリ可動シーブ４６は、セカンダリ固定シーブ４５に対して後側に配置されており、前後方向において、セカンダリ固定シーブ４５とセカンダリ可動シーブ４６との位置関係は、プライマリプーリ３３のプライマリ固定シーブ４１とプライマリ可動シーブ４２との位置関係と逆転している。

セカンダリ可動シーブ４６に対してセカンダリ固定シーブ４５と反対側、つまり後側には、ピストン４７が設けられている。ピストン４７は、内周端がセカンダリ軸３２に固定され、セカンダリ軸３２から軸径方向に延びている。セカンダリ可動シーブ４６の外周端部は、後側に延出しており、ピストン４７の外周端は、そのセカンダリ可動シーブ４６の外周端部に回転径方向の内側から液密的に当接している。セカンダリ可動シーブ４６とピストン４７との間は、油圧室４８として形成されている。

無段変速機構２２では、プライマリプーリ３３およびセカンダリプーリ３４の各油圧室４４，４８に供給される油圧が制御されて、プライマリプーリ３３およびセカンダリプーリ３４の各溝幅が変更されることにより、プライマリプーリ３３とセカンダリプーリ３４とのプーリ比が一定の変速比範囲内で連続的に無段階で変更される。

具体的には、プーリ比が小さくされるときには、プライマリプーリ３３の油圧室４４に供給される油圧が上げられる。これにより、プライマリプーリ３３のプライマリ可動シーブ４２がプライマリ固定シーブ４１側に移動し、プライマリ固定シーブ４１とプライマリ可動シーブ４２との間隔（溝幅）が小さくなる。これに伴い、プライマリプーリ３３に対するベルト３５の巻きかけ径が大きくなり、セカンダリプーリ３４のセカンダリ固定シーブ４５とセカンダリ可動シーブ４６との間隔（溝幅）が大きくなる。その結果、プーリ比が小さくなる。

プーリ比が大きくされるときには、プライマリプーリ３３の油圧室４４に供給される油圧が下げられる。これにより、ベルト３５に対するセカンダリプーリ３４の推力がベルト３５に対するプライマリプーリ３３の推力よりも大きくなり、セカンダリプーリ３４のセカンダリ固定シーブ４５とセカンダリ可動シーブ４６との間隔が小さくなるとともに、プライマリ固定シーブ４１とプライマリ可動シーブ４２との間隔が大きくなる。その結果、プーリ比が大きくなる。

なお、図示されていないが、セカンダリプーリ３４の油圧室４８には、バイアススプリングが設けられている。バイアススプリングは、一端がセカンダリ可動シーブ４６に弾性的に当接し、他端がピストン４７に弾性的に当接している。バイアススプリングの弾性力により、セカンダリ可動シーブ４６およびピストン４７が互いに離間する方向に付勢されている。セカンダリ可動シーブ４６には、油圧室４８内の油圧およびバイアススプリングによる付勢力が付与され、ベルト３５には、それに応じた挟圧が付与される。

プライマリ軸３１の前側の端部には、プライマリ入力ギヤ５１が相対回転可能に支持されている。

プライマリ入力ギヤ５１とその後側に配置されるプライマリプーリ３３との間に、前進クラッチ５２が設けられている。前進クラッチ５２は、油圧式の摩擦クラッチであり、油圧により係合し、プライマリ軸３１に対するプライマリ入力ギヤ５１の回転を禁止する。したがって、前進クラッチ５２の係合状態では、プライマリ入力ギヤ５１が回転すると、プライマリ軸３１がプライマリ入力ギヤ５１と一体に回転する。この係合状態の前進クラッチ５２から油圧が開放されると、前進クラッチ５２が解放される。前進クラッチ５２の解放により、プライマリ軸３１に対するプライマリ入力ギヤ５１の回転が許容され、プライマリ入力ギヤ５１が回転しても、その回転がプライマリ軸３１に伝達されない。

セカンダリ軸３２の前側の端部には、セカンダリ入力ギヤ５３が相対回転可能に支持されている。

セカンダリ入力ギヤ５３とその後側に配置されるセカンダリプーリ３４との間には、後進クラッチ５４が設けられている。後進クラッチ５４は、油圧式の摩擦クラッチであり、油圧により係合し、セカンダリ軸３２に対するセカンダリ入力ギヤ５３の回転を禁止する。したがって、セカンダリ入力ギヤ５３が回転すると、セカンダリ軸３２がセカンダリ入力ギヤ５３と一体に回転する。この係合状態の後進クラッチ５４から油圧が開放されると、後進クラッチ５４が解放される。後進クラッチ５４の解放により、セカンダリ軸３２に対するセカンダリ入力ギヤ５３の回転が許容され、セカンダリ入力ギヤ５３が回転しても、その回転がセカンダリ軸３２に伝達されない。

リバース伝達機構２３は、入力軸２１の動力（回転）を無段変速機構２２を経由せずにセカンダリ軸３２に伝達する機構である。リバース伝達機構２３は、リバースアイドラ軸５５、第１リバースギヤ５６および第２リバースギヤ５７を含む。

リバースアイドラ軸５５は、入力軸２１と平行をなす前後方向に延びている。

第１リバースギヤ５６は、リバースアイドラ軸５５と一体に形成されるか、または、リバースアイドラ軸５５と別体に形成されて、リバースアイドラ軸５５に相対回転不能に支持されている。

出力軸２４は、入力軸２１に対して後側に間隔を空けて、入力軸２１と同一軸線上に配置されている。出力軸２４には、出力軸ギヤ５８が一体に形成されるか、または、出力軸２４と別体に形成された出力軸ギヤ５８が相対回転不能に支持されている。これに対応して、セカンダリ軸３２には、セカンダリプーリ３４のピストン４７の後側に隣接して、セカンダリ出力ギヤ５９がスプライン嵌合により相対回転不能に支持されている。出力軸ギヤ５８とセカンダリ出力ギヤ５９とは、噛合している。

車両１の前進走行時には、前進クラッチ５２が係合されて、後進クラッチ５４が解放される。エンジン２からトルクコンバータ８を介して入力軸２１に入力される動力は、前進クラッチ５２の係合により、入力軸ギヤ２５からプライマリ入力ギヤ５１を介してプライマリ軸３１に伝達される。一方、入力軸２１に入力される動力が入力軸ギヤ２５からセカンダリ入力ギヤ５３に伝達されて、セカンダリ入力ギヤ５３が回転しても、後進クラッチ５４の解放により、セカンダリ入力ギヤ５３がセカンダリ軸３２に対して空転し、セカンダリ軸３２に動力が伝達されない。

プライマリ軸３１に伝達される動力は、プライマリプーリ３３とセカンダリプーリ３４とのプーリ比で変速されて、セカンダリ軸３２に伝達される。そして、セカンダリ軸３２に伝達される動力は、セカンダリ出力ギヤ５９から出力軸ギヤ５８を介して出力軸２４に伝達され、出力軸２４からプロペラシャフト５に伝達される。

車両１の後進走行時には、前進クラッチ５２が解放されて、後進クラッチ５４が係合される。エンジン２からトルクコンバータ８を介して入力軸２１に入力される動力は、後進クラッチ５４の係合により、入力軸ギヤ２５からリバース伝達機構２３およびセカンダリ入力ギヤ５３を介してセカンダリ軸３２に伝達される。このとき、セカンダリ軸３２は、車両１の前進時と逆方向に回転する。一方、入力軸２１に入力される動力が入力軸ギヤ２５からプライマリ入力ギヤ５１に伝達されて、プライマリ入力ギヤ５１が回転しても、前進クラッチ５２の解放により、プライマリ入力ギヤ５１がプライマリ軸３１に対して空転し、プライマリ軸３１に動力が伝達されない。

セカンダリ軸３２に伝達される動力は、セカンダリ出力ギヤ５９から出力軸ギヤ５８を介して出力軸２４に伝達され、出力軸２４からプロペラシャフト５に伝達される。

＜車両の制御系＞
図２は、車両１の制御系の構成を示すブロック図である。

車両１には、マイコン（マイクロコントローラ）を含む構成のＥＣＵ（Electronic Control Unit：電子制御ユニット）が備えられている。マイコンには、たとえば、ＣＰＵ、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリおよびＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）などの揮発性メモリが内蔵されている。図２には、１つのＥＣＵ６１のみが示されているが、車両１には、各部を制御するため、ＥＣＵ６１と同様の構成を有する複数のＥＣＵが搭載されている。ＥＣＵ６１を含む複数のＥＣＵは、ＣＡＮ（Controller Area Network）通信プロトコルによる双方向通信が可能に接続されている。

ＥＣＵ６１は、トルクコンバータ８のロックアップオン／オフの切り替えや無段変速機構２２のプーリ比の制御などのため、変速ユニット４の各部に油圧を供給するための油圧回路に含まれる各種のバルブなどを制御する。

ＥＣＵ６１には、その制御に必要な各種センサが接続されている。各種センサには、たとえば、プライマリ軸３１の回転に同期したパルス信号を検出信号として出力するプライマリ回転センサ６２と、セカンダリ軸３２の回転に同期したパルス信号を検出信号として出力するセカンダリ回転センサ６３と、セカンダリプーリ３４のセカンダリ可動シーブ４６に供給される油圧であるセカンダリ圧に応じた信号を出力するセカンダリ圧センサ６５とが含まれる。

ＥＣＵ６１では、プライマリ回転センサ６２の検出信号から、プライマリ軸３１（プライマリプーリ３３）の回転数であるプライマリ回転数が演算により取得され、セカンダリ回転センサ６３の検出信号から、セカンダリ軸３２（セカンダリプーリ３４）の回転数であるセカンダリ回転数が演算により取得される。また、ＥＣＵ６１では、セカンダリ圧センサ６５の検出信号から、セカンダリプーリ３４に実際に供給されているセカンダリ圧である実セカンダリ圧が取得される。

また、ＥＣＵ６１には、他のＥＣＵから制御に必要な情報が入力される。ＥＣＵ６１に他のＥＣＵから入力される情報は、その情報を取得するためのセンサがＥＣＵ６１に接続されて、ＥＣＵ６１において、そのセンサの検出信号から当該情報が求められてもよい。

＜変速制御＞
ＥＣＵ６１による変速ユニット４の変速制御では、プーリ比（プーリ比）のフィードバック制御が実行される。

たとえば、車両１に設けられたアクセルペダルの操作量であるアクセル開度および車両１の車速から、エンジン２のトルクの目標である目標エンジントルクが設定される。その後、最適燃費線に基づいて、目標エンジントルクに応じたエンジン回転数の目標である目標エンジン回転数が設定される。さらに、車速に基づいて、目標エンジン回転数に応じた変速ユニット４のプーリ比の目標である目標プーリ比が設定される。

そして、目標プーリ比と実際のプーリ比である実プーリ比との偏差に応じた差推力指令量が設定される。プーリ比が一定に保持されている状態からプーリ比を変更するには、プライマリプーリ３３の推力であるプライマリ推力に対するセカンダリプーリ３４の推力であるセカンダリ推力の比である推力比をその一定のプーリ比が保持される推力比から変更して、プライマリプーリ３３のプライマリ可動シーブ４２およびセカンダリプーリ３４のセカンダリ可動シーブ４６を移動させなければならない。実プーリ比が目標プーリ比に一致するよう、プライマリ可動シーブ４２およびセカンダリ可動シーブ４６を移動させるための推力比の変更量の目標が差推力指令量である。

その後、差推力指令量に基づいて、プライマリ圧の目標である目標プライマリ圧およびセカンダリ圧の目標である目標セカンダリ圧が設定される。そして、プライマリプーリ３３およびセカンダリプーリ３４にそれぞれ目標プライマリ圧および目標セカンダリ圧が供給されるように、プライマリ圧およびセカンダリ圧をそれぞれ調節するためのバルブが制御される。

＜故障検出１＞
図３は、故障発生前後の目標プライマリ圧、実プライマリ圧、目標セカンダリ圧、実プライマリ圧、目標プーリ比、実プーリ比およびエンジン回転数の時間変化の一例を示す図である。

変速ユニット４の油圧回路などが正常であり、プライマリプーリ３３およびセカンダリプーリ３４にそれぞれ油圧が正常に供給されている場合、前述の変速制御により、実プライマリ圧および実プライマリ圧がそれぞれ目標プライマリ圧および目標セカンダリ圧にほぼ一致し、実プーリ比が目標プーリ比にほぼ一致する。

ところが、変速ユニット４に故障が発生し（時刻Ｔ１１）、プライマリプーリ３３および／またはセカンダリプーリ３４への油圧の供給が正常でなくなると、プライマリプーリ３３に実際に供給される油圧である実プライマリ圧が目標プライマリ圧から大きく乖離し、また、実セカンダリ圧が目標セカンダリ圧から大きく乖離する。

そこで、次の条件１または２の少なくとも一方が成立した場合、ＥＣＵ６１では、変速ユニット４に故障が発生していると判断される。

条件：
１．目標セカンダリ圧と実セカンダリ圧との偏差が第１値以上である状態が第１時間以上継続する
２．目標プーリ比と実プーリ比との偏差が第２値以上である状態が第２時間以上継続する。

なお、実プーリ比は、プライマリ回転数をセカンダリ回転数で除算することにより求められる。

＜作用効果＞
この判断手法により、変速ユニット４における故障の発生を良好に検出することができる。

＜故障検出２＞
図４は、故障発生前後のプーリ比、差推力指令量、換算シーブ速度および実シーブ速度の時間変化の一例を示す図である。

変速ユニット４の油圧回路などが正常であり、プライマリプーリ３３およびセカンダリプーリ３４にそれぞれ油圧が正常に供給されている場合、前述の変速制御により、実プライマリ圧および実プライマリ圧がそれぞれ目標プライマリ圧および目標セカンダリ圧にほぼ一致し、実プーリ比が目標プーリ比にほぼ一致する。

ところが、変速ユニット４に故障が発生し（時刻Ｔ２１）、プライマリプーリ３３および／またはセカンダリプーリ３４への油圧の供給が正常でなくなると、実プライマリ圧および実セカンダリ圧がそれぞれ目標プライマリ圧および目標セカンダリ圧から大きく乖離する。そして、その事象が発生すると、実プーリ比が目標プーリ比から大きく乖離する。実プーリ比が目標プーリ比から乖離すると、その乖離が解消されるように差推力指令量が設定される。

そこで、次の条件３が成立した場合、ＥＣＵ６１では、変速ユニット４に故障が発生していると判断されてもよい。

条件：
３．差推力指令量が所定以上である。

＜作用効果＞
この判断手法によっても、変速ユニット４における故障の発生を良好に検出することができる。

＜故障検出３＞
差推力指令量は、プライマリ可動シーブ４２およびセカンダリ可動シーブ４６を移動させるための推力比の変更量の目標であるから、プライマリ可動シーブ４２およびセカンダリ可動シーブ４６の各移動速度と相関関係を有する。プーリ比の変更時には、プライマリ可動シーブ４２およびセカンダリ可動シーブ４６が同時に互いに逆方向に同じ距離を移動する。そのため、プーリ比の変更時には、プライマリ可動シーブ４２およびセカンダリ可動シーブ４６が同じシーブ速度で移動する。

図４に示されるように、変速ユニット４に故障が発生し（時刻Ｔ２１）、プライマリプーリ３３および／またはセカンダリプーリ３４への油圧の供給が正常でなくなり、プライマリ可動シーブ４２およびセカンダリ可動シーブ４６が移動すると、その移動方向と逆方向にプライマリ可動シーブ４２およびセカンダリ可動シーブ４６を移動させるべく差推力指令量が設定される。そのため、差推力指令量から換算される換算シーブ速度とプライマリ可動シーブ４２およびセカンダリ可動シーブ４６のシーブ速度（実シーブ速度）とは、互いに逆符号をとって、大きく乖離する。

そこで、次の条件４が成立した場合、ＥＣＵ６１では、変速ユニット４に故障が発生していると判断されてもよい。

条件：
４．換算シーブ速度と実シーブ速度とが一定以上乖離している。

なお、実シーブ速度は、プライマリ回転数およびセカンダリ回転数からプーリ比を算出し、その算出したプーリ比の時間微分値として求めることができる。

＜作用効果＞
変速ユニット４に故障が発生し、プライマリプーリ３３および／またはセカンダリプーリ３４への油圧の供給が正常でなくなった場合、換算シーブ速度と実シーブ速度とが正常時には生じない程度に大きく乖離する。したがって、換算シーブ速度と実シーブ速度とが一定以上乖離している場合、その乖離した状態が長く続かなくとも、変速ユニット４に故障が発生していると判断することにより、その故障の発生を良好かつ早期に検出することができる。

また、実シーブ速度は、プーリ比を時間微分することにより求められるので、実シーブ速度の算出のために、プライマリ可動シーブ４２およびセカンダリ可動シーブ４６の移動量を検出するシーブストロークセンサなどが不要である。よって、故障判定のためのコストアップを抑制できる。また、シーブストロークセンサによる検出時間が不要であるから、その分、変速ユニット４における故障検出に要する時間を短縮できる。

＜変形例＞
以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、本発明は、さらに他の形態で実施することもできる。

たとえば、前述の条件１または２の少なくとも一方が成立し、かつ、前述の条件３または４の少なくとも一方が成立した場合に、変速ユニット４に故障が発生していると判断されてもよい。

この場合、条件１，２の判定閾値である第１値および第２値を下げることができ、また、条件１，２の判定時間の閾値である第１時間および第２時間を下げることができる。その結果、変速ユニット４における故障の発生を早期に検出できながら、その検出精度を高めることができる。

また、プライマリプーリ３３のプライマリ可動シーブ４２に供給される油圧であるプライマリ圧に応じた信号を検出信号として出力するプライマリ圧センサが設けられてもよい。この場合、前述の条件１，２に加えて、目標プライマリ圧とプライマリ圧センサの検出信号から取得される実プライマリ圧との偏差が第３値以上である状態が第３時間以上継続するという条件が設定され、それらの条件のいずれか１つが成立した場合に、変速ユニット４に故障が発生していると判断されてもよい。

また、本発明は、入力軸が車両の左右方向に延びるように横置きされる無段変速機の制御装置に適用することもできる。

その他、前述の構成には、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

１：車両
４：変速ユニット（無段変速機）
９：無段変速機
３３：プライマリプーリ
３４：セカンダリプーリ
３５：ベルト
４１：プライマリ固定シーブ
４２：プライマリ可動シーブ
４５：セカンダリ固定シーブ
４６：セカンダリ可動シーブ
６１：ＥＣＵ（制御装置、目標プーリ比設定手段、目標圧設定手段、故障判断手段、差推力指令量設定手段）

Claims (3)

1. プライマリプーリとセカンダリプーリとに無端状のベルトが巻き掛けられ、前記プライマリプーリおよび前記セカンダリプーリのそれぞれが前記ベルトを挟んで対向する固定シーブおよび可動シーブを備え、前記プライマリプーリに供給されるプライマリ圧および前記セカンダリプーリに供給されるセカンダリ圧により前記プライマリプーリの前記可動シーブおよび前記セカンダリプーリの前記可動シーブが移動する構成の無段変速機を制御する制御装置であって、
   前記プライマリプーリと前記セカンダリプーリとのプーリ比の目標である目標プーリ比を設定する目標プーリ比設定手段と、
   前記目標プーリ比設定手段により設定される前記目標プーリ比と実際の前記プーリ比との偏差に基づいて、前記プライマリプーリの推力と前記セカンダリプーリの推力との推力比の変更量の目標である差推力指令量を設定する差推力指令量設定手段と、
   前記差推力指令量設定手段により設定される前記差推力指令量に基づいて、前記プライマリ圧および前記セカンダリ圧のそれぞれの目標である目標プライマリ圧および目標セカンダリ圧を設定する目標圧設定手段と、
   前記差推力指令量設定手段により設定される前記差推力指令量が所定以上である場合、前記無段変速機に故障が発生していると判断する故障判断手段と、を含む、制御装置。
2. 前記故障判断手段は、前記差推力指令量設定手段により設定される前記差推力指令量を、前記可動シーブの移動速度を直接的または間接的に表すシーブ速度に換算し、当該換算したシーブ速度と実際の前記シーブ速度とが一定以上乖離している場合、前記無段変速機に故障が発生していると判断する、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記故障判断手段は、前記目標セカンダリ圧と実際の前記セカンダリ圧との偏差が第１値以上である状態が第１時間以上継続するか、または、前記目標プーリ比と実際の前記プーリ比との偏差が第２値以上である状態が第２時間以上継続し、かつ、前記差推力指令量設定手段により設定される前記差推力指令量が所定以上である場合、前記無段変速機に故障が発生していると判断する、請求項１または２に記載の制御装置。

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