JP2004278663A - 無段変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無段変速機の劣化を防止もしくは軽減すること。
【解決手段】トルクを伝達する部材同士の間の滑りに基づいて無段変速機を制御する無段変速機の制御装置において、入出力回転速度の相関関数、変速比の変化率の内少なくとも一つに基づいて滑りを検出し、前記滑りが発生したときの変速比を前記滑りが発生した後に制限する変速比制限手段（ステップＳ４，Ｓ５，Ｓ７）を備えている。したがって、滑りが生じた箇所に更に荷重がかかることが抑制されるので、無段変速機の損傷を防止もしくは軽減することができる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ベルト式無段変速機やトラクション式無段変速機などの無段変速機を制御する無段変速機の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無段変速機の滑り（スリップ）の発生を検出し、その滑りの発生を判断した回数に応じて警報を発する装置が知られている。このような装置の一例が、下記の特許文献１に記載されている。
【０００３】
この特許文献１に記載されているベルト式無段変速機の故障診断装置は、低速からの急加速時や高速段での空走時など駆動ベルトに滑りが発生し易い状況下で変速比を算出し、その変速比を設計上の最大変速比以上または最小変速比以下の値とし、あるいは過度的な加減速域で変速比変化速度を算出し、その変速比変化速度の絶対値が所定の基準値になると、駆動ベルトのスリップ発生を判断し、そのスリップ発生の判断回数に応じて、警報を発する構成となっている。このベルト式無段変速機は、前後進の切換部と、プーリ比変換部と、終減速部と、油圧制御部とを備えている。そして、この故障診断装置は、カウンタ、コンパレータを有する制御ユニットと、警報ランプとを備えている。このカウンタの計測回数が基準値以上となると、コンパレータがＨレベルの信号を出力することにより、警報ランプが点灯して、駆動ベルトのスリップ発生を早期に警報する。
【０００４】
【特許文献１】
特公平７−５８１１０号公報（特許請求の範囲、第２頁右欄の上から第１２行目〜第４頁右欄の下から第６行目まで、第１図、第２図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の特許文献１に記載された発明では、スリップの発生回数に基づいて警報を発するように構成されているから、警報を発するためには、複数回のスリップが不可避である。
【０００６】
したがって、複数回のスリップによってベルトもしくはプーリの劣化が進行する可能性があるが、上記特許文献１の発明ではその種の劣化に対処する手段がなく、無段変速機の保護や耐久性の向上などの点で改善すべき余地があった。
【０００７】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであり、無段変速機の劣化を防止もしくは軽減できる制御装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段およびその作用】
上記目的を達成するため請求項１の発明は、トルクを伝達する部材同士の間の滑りに基づいて無段変速機を制御する無段変速機の制御装置において、前記滑りが発生したときの変速比を前記滑りの発生後に制限する変速比制限手段を備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
したがって、請求項１の発明によれば、無段変速機がトルクを伝達する部材同士の間の滑りに基づいて制御される。その滑りの発生時の変速比が前記滑りの発生後に制限される。その結果、滑りの発生した箇所に、更に荷重がかかったり、滑りが生じたりすることが抑制される。
【００１０】
また、請求項２の発明は、請求項１の構成に加えて、前記滑りに起因する凝着による劣化状態を検出する劣化状態検出手段を更に備えていることを特徴とするものである。
【００１１】
したがって、請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の作用が生じる他に、上記滑りに起因する凝着による劣化状態が検出される。その結果、凝着による劣化が抑制される。
【００１２】
さらに、請求項３の発明は、請求項１の構成に加えて、前記無段変速機の入出力回転速度の相関係数、変速比の変化率のうち少なくとも一つに基づいて前記滑りを検出する滑り検出手段と、その滑りの検出された状態で劣化状態を検出する滑り劣化状態検出手段を更に備えていることを特徴とするものである。
【００１３】
したがって、請求項３の発明によれば、請求項１の発明と同様の作用が生じる他に、無段変速機の入出力回転速度の相関係数、変速比の変化率のうち少なくとも一つに基づいて滑りが検出され、その滑りの検出された状態で劣化状態が検出される。その結果、劣化状態が正確に検出される。
【００１４】
そして、請求項４の発明は、請求項３の構成に加えて、正入力による前記滑りの終了を判定する終了判定手段と、その滑りの終了時の変速比の状況に基づいて前記滑りに起因する凝着を判定する劣化状態判定手段とを更に備えていることを特徴とするものである。
【００１５】
したがって、請求項４の発明によれば、請求項３の発明と同様の作用が生じる他に、正入力による上記滑りの終了が判定され、その滑りの終了時の変速比の状況に基づいて滑りに起因する凝着が判定される。その結果、滑り期間が正確に検出される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
つぎにこの発明を具体例に基づいて説明する。先ず、この発明で対象とする無段変速機を含む駆動機構について説明すると、この発明は、車両に搭載される駆動機構を対象とすることができ、その駆動機構に含まれる無段変速機は、ベルトを伝動部材としたベルト式の無段変速機や、パワーローラを伝動部材とするとともにオイル（トラクション油）のせん断力を利用してトルクを伝達するトロイダル型（トラクション式）無段変速機である。図６には、ベルト式無段変速機を含む車両用駆動機構の一例を模式的に示しており、この無段変速機１は、前後進切換機構２およびトルクコンバータ３を介して動力源４に連結されている。
【００１７】
その動力源４は、一般の車両に搭載されている動力源と同様のものであって、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンあるいは天然ガスエンジンなどの内燃機関や、電動機、あるいは内燃機関と電動機とを組み合わせた機構などを採用することができる。なお、以下の説明では、動力源４をエンジン４と記す。
【００１８】
エンジン４の出力軸に連結されたトルクコンバータ３は、従来一般の車両で採用しているトルクコンバータと同様の構造であって、エンジン４の出力軸が連結されたフロントカバー５にポンプインペラー６が一体化されており、そのポンプインペラー６に対向するタービンランナー７が、フロントカバー５の内面に隣接して配置されている。これらのポンプインペラー６とタービンランナー７とには、多数のブレード（図示せず）が設けられており、ポンプインペラー６が回転することによりフルードの螺旋流を生じさせ、その螺旋流をタービンランナー７に送ることによりタービンランナー７にトルクを与えて回転させるようになっている。
【００１９】
また、ポンプインペラー６とタービンランナー７との内周側の部分には、タービンランナー７から送り出されたフルードの流動方向を選択的に変化させてポンプインペラー６に流入させるステータ８が配置されている。このステータ８は、一方向クラッチ９を介して所定の固定部１０に連結されている。
【００２０】
このトルクコンバータ３は、ロックアップクラッチ１１を備えている。ロックアップクラッチ１１は、ポンプインペラー６とタービンランナー７とステータ８とからなる実質的なトルクコンバータに対して並列に配置されたものであって、フロントカバー５の内面に対向した状態で前記タービンランナー７に保持されており、油圧によってフロントカバー５の内面に押し付けられることにより、入力部材であるフロントカバー５から出力部材であるタービンランナー７に直接、トルクを伝達するようになっている。なお、その油圧を制御することによりロックアップクラッチ１１のトルク容量を制御できる。
【００２１】
前後進切換機構２は、エンジン４の回転方向が一方向に限られていることに伴って採用されている機構であって、入力されたトルクをそのまま出力し、また反転して出力するように構成されている。図６に示す例では、前後進切換機構２としてダブルピニオン型の遊星歯車機構が採用されている。
【００２２】
すなわち、サンギヤ１２と同心円上にリングギヤ１３が配置され、これらのサンギヤ１２とリングギヤ１３との間に、サンギヤ１２に噛合したピニオンギヤ１４とそのピニオンギヤ１４およびリングギヤ１３に噛合した他のピニオンギヤ１５とが配置され、これらのピニオンギヤ１４，１５がキャリヤ１６によって自転かつ公転自在に保持されている。そして、二つの回転要素（具体的にはサンギヤ１２とキャリヤ１６と）を一体的に連結する前進用クラッチ１７が設けられ、またリングギヤ１３を選択的に固定することにより、出力されるトルクの方向を反転する後進用ブレーキ１８が設けられている。
【００２３】
無段変速機１は、従来知られているベルト式無段変速機と同じ構成であって、互いに平行に配置された駆動プーリ１９と従動プーリ２０とのそれぞれが、固定シーブと、油圧式のアクチュエータ２１，２２によって軸線方向に前後動させられる可動シーブとによって構成されている。したがって各プーリ１９，２０の溝幅が、可動シーブを軸線方向に移動させることにより変化し、それに伴って各プーリ１９，２０に巻掛けたベルト２３の巻掛け半径（プーリ１９，２０の有効径）、言い換えればトルク伝達位置が連続的に変化し、変速比が無段階に変化するようになっている。そして、上記の駆動プーリ１９が前後進切換機構２における出力要素であるキャリヤ１６に連結されている。
【００２４】
なお、従動プーリ２０における油圧アクチュエータ２２には、無段変速機１に入力されるトルクに応じた油圧（ライン圧もしくはその補正圧）が、図示しない油圧ポンプおよび油圧制御装置を介して供給されている。したがって、従動プーリ２０における各シーブがベルト２３を挟み付けることにより、ベルト２３に張力が付与され、各プーリ１９，２０とベルト２３との挟圧力（接触圧力）が確保されるようになっている。言い換えれば、挟圧力に応じたトルク容量が設定される。これに対して駆動プーリ１９における油圧アクチュエータ２１には、設定するべき変速比に応じた圧油が供給され、目標とする変速比に応じた溝幅（有効径）に設定するようになっている。
【００２５】
無段変速機１の出力部材である従動プーリ２０がギヤ対２４およびディファレンシャル２５に連結され、さらにそのディファレンシャル２５が左右の駆動輪２６に連結されている。
【００２６】
上記の無段変速機１およびエンジン４を搭載した車両の動作状態（走行状態）を検出するために各種のセンサーが設けられている。すなわち、エンジン４の回転数（ロックアップクラッチ１１の入力回転数）Ｎｅ を検出して信号を出力するエンジン回転数センサー２７、タービンランナー７の回転数（ロックアップクラッチ１１の出力回転数）を検出して信号を出力するタービン回転数センサー２８、駆動プーリ１９の入力回転速度Ｎｉｎを検出して信号を出力する入力回転速度センサー２９、従動プーリ２０の出力回転速度Ｎｏｕｔ を検出して信号を出力する出力回転速度センサー３０などが設けられている。
【００２７】
上記の前進用クラッチ１７および後進用ブレーキ１８の係合・解放の制御、および前記ベルト２３の挟圧力の制御、ならびにロックアップクラッチ１１の係合・解放を含むトルク容量の制御、さらには変速比の制限をおこなうために、変速機用電子制御装置（ＣＶＴ−ＥＣＵ）３１が設けられている。この電子制御装置３１は、一例としてマイクロコンピュータを主体として構成され、入力されたデータおよび予め記憶しているデータに基づいて所定のプログラムに従って演算をおこない、前進や後進あるいはニュートラルなどの各種の状態、および要求される挟圧力の設定、ならびに変速比の設定などの制限を実行するように構成されている。また、エンジン４を制御するエンジン用電子制御装置（Ｅ−ＥＣＵ）３２が設けられ、これらの電子制御装置３１，３２の間で相互にデータを通信するようになっている。
【００２８】
上記の無段変速機１を対象としたこの発明の装置は、無段変速機１での滑りを検出するとともに、その検出結果に応じた制御を実行するように構成されている。図１はその制御例を示しており、この図１にフローチャートで示すルーチンは、所定の短い時間毎に繰り返し実行される。
【００２９】
図１において、先ず、所定制御を実行する（ステップＳ１）。この所定制御については後述する。このステップＳ１についで、ベルトダメージ（ベルト２３およびプーリ１９，２０間の滑りに起因する凝着による劣化）があるか否かが判断される（ステップＳ２）。この判断は後述する所定制御の結果に基づいて行われる。このステップＳ２で否定的に判断された場合には、リターンする。これに対して、ステップＳ２で肯定的に判断された場合には、ベルトダメージが発生した時の変速比γｄｍｇ が算出される（ステップＳ３）。これはベルトダメージの判定の成立時点もしくはその直前の入出力回転速度Ｎｉｎ（ｉ） ，Ｎｏｕｔ（ｉ）に基づいて算出される。
【００３０】
つぎに、変速比γｄｍｇ について判断される。すなわち、算出された変速比γｄｍｇ が所定のしきい値γｍｉｄ より大きいか否か（γｄｍｇ ＞γｍｉｄ ）が判断される（ステップＳ４）。なお、変速比γは、その最小値が変速比γｍｉｎ 、その最大値が変速比γｍａｘ である。また、しきい値γｍｉｄ は、“１”または“１”に近い値、もしくは最小変速比γｍｉｎ と最大変速比γｍａｘ との中間値（（γｍｉｎ ＋γｍａｘ ）／２）である。
【００３１】
このステップＳ４で否定的に判断された場合には、変速比γが所定の範囲内に制御される。すなわち、変速比γが上記変速比γｄｍｇ と変速比の変化量Δγｄｍｇ との和より大きく、かつ最大変速比γｍａｘ 以下の範囲（γｍａｘ ≧γ＞γｄｍｇ ＋Δγｄｍｇ ）で制御される（ステップＳ５）。そして、ベルトダメージが発生していることが運転者に対して伝えられ、かつ早期に交換するように促し（ステップＳ６）、リターンする。
【００３２】
したがって、変速比γｄｍｇ が最小変速比γｍｉｎ 以上で、かつしきい値（中間値）γｍｉｄ 以下の範囲にある場合には、変速比γが上記範囲で制御されるので、変速比γｄｍｇ がしきい値γｍｉｄ より大きく、かつ最大変速比γｍａｘ 以下の範囲にある場合に比べて、変速比γが制御される範囲（γｍａｘ ≧γ＞γｄｍｇ ＋Δγｄｍｇ ）をより広くとることができ、またベルトダメージ発生時の変速比（γｄｍｇ ＋Δγｄｍｇ ）を使用しないので、ベルトダメージの進行を抑制することができ、結果的にベルトダメージによる悪影響を少なくすることができる。
【００３３】
また反対に、このステップＳ４で肯定的に判断された場合には、変速比γについて所定の範囲内で制御される。すなわち、制御された変速比γが最小変速比γｍｉｎ 以上で、かつ上記変速比γｄｍｇ と変速比γｄｍｇ の変化量Δγｄｍｇ との差より小さい範囲（γｄｍｇ ーΔγｄｍｇ ＞γ≧γｍｉｎ）に制御され（ステップＳ７）、ステップＳ６を経由してリターンする。なお、変速比の変化量Δγｄｍｇ は、車速、変速比等の運転条件に応じて変更してもよい。
【００３４】
したがって、変速比γｄｍｇ がしきい値γｍｉｄ より大きく、かつ最大変速比γｍａｘ 以下の範囲にある場合には、変速比γが上記範囲に制御されるので、変速比γｄｍｇ がしきい値γｍｉｄ 以下の範囲にある場合に比べて、変速比γが制御される範囲（γｄｍｇ ーΔγｄｍｇ ＞γ≧γｍｉｎ ）をより広くとることができ、またベルトダメージ発生時の変速比（γｄｍｇ ーΔγｄｍｇ ）を使用しないので、そのベルトダメージの進行を抑制することができ、結果的にベルトダメージによる悪影響を少なくすることができる。
【００３５】
つぎに、ステップＳ１の所定制御の例を、図２に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００３６】
先ず、無段変速機１の入力回転速度Ｎｉｎ（ｉ） と出力回転速度Ｎｏｕｔ（ｉ）とが計測される（ステップＳ２１）。また、その計測された入出力回転速度Ｎｉｎ（ｉ） ，Ｎｏｕｔ（ｉ）を使用してその変化率ΔＮｉｎ（ｉ） ，ΔＮｏｕｔ（ｉ）が算出される（ステップＳ２２）。なお、これらの入出力回転速度Ｎｉｎ（ｉ） ，Ｎｏｕｔ（ｉ）は、前記入力回転速度センサー２９および出力回転速度センサー３０によって検出された回転速度である。
【００３７】
このステップＳ２２についで、正入力、すなわちエンジン４側からの入力によるベルト２３の滑り中であるか否かが判断される（ステップＳ２３）。このステップＳ２３で否定的に判断された場合には、その後、図２に示すルーチンを終了する。この正入力によるベルト２３の滑り中となるのは、例えば、アクセルペダルが踏まれてエンジンからのトルクが急激に増大した状態が想定される。
【００３８】
このようにベルト２３の滑りが生じているときの相関係数は、“１”よりも小さくなっており、その値に基づいて「正入力によるベルト２３の滑り中」であると判定される。
【００３９】
このステップＳ２３で肯定的に判断された場合には、算出された入力回転速度Ｎｉｎ（ｉ） の変化率ΔＮｉｎ（ｉ） がしきい値ΔＮｉｎ＿ｄｍｇより小さく、かつ算出された出力回転速度Ｎｏｕｔ（ｉ）の変化率ΔＮｏｕｔ（ｉ）がしきい値ΔＮｏｕｔ ＿ｄｍｇより大きいか否か（ΔＮｉｎ（ｉ） ＜ΔＮｉｎ＿ｄｍｇ、かつΔＮｏｕｔ（ｉ）＞ΔＮｏｕｔ ＿ｄｍｇ）が判断される（ステップＳ２４）。すなわち、入力回転速度Ｎｉｎが急激もしくは大きく低下し、かつ出力回転速度が急激もしくは大きく上昇したか否かが判断される。このステップＳ２４で否定的に判断された場合には、その後、図２に示すルーチンを終了する。
【００４０】
このステップＳ２４で肯定的に判断された場合には、アクセル急ＯＦＦもしくは変速レンジがニュートラルであるか否かが判断される（ステップＳ２５）。すなわち、アクセルペダルが急に戻されたか否か、あるいは無段変速機１がニュートラル状態に切換えられたか否かが判断される。このステップＳ２５で否定的に判断された場合には、ベルトダメージがあると判定され（ステップＳ２６）、その後、図２に示すルーチンを終了する。このステップＳ２５で肯定的に判断された場合には、そのまま図２に示すルーチンを終了する。
【００４１】
正入力によるベルト２３の滑り中において、入出力回転速度Ｎｉｎ，Ｎｏｕｔ の変化率ΔＮｉｎ，ΔＮｏｕｔ は、正もしくは負の値をもち、ベルト２３の滑りによって発生した凝着による劣化状態において、入力回転速度Ｎｉｎが低下した場合には負の値として現れるとともに、出力回転速度Ｎｏｕｔ が増大した場合には正の値として現れる。また、入力回転速度Ｎｉｎの変化率ΔＮｉｎが低下する、すなわち負の値として大きくなるとともに、出力回転速度Ｎｏｕｔ の変化率ΔＮｏｕｔ が増大する、すなわち正の値として大きくなるのは、図３に示すように、入力回転速度Ｎｉｎの低下と出力回転速度Ｎｏｕｔ の増大との変化により生じる場合であり、これがベルトダメージ発生時の挙動として現れる。
【００４２】
したがって、ステップＳ２３で肯定的に判断された場合には、何らかの要因で入出力回転速度Ｎｉｎ，Ｎｏｕｔ の挙動変化が生じていることになる。このような挙動変化の要因としては、アクセルペダルが急激に戻された場合（アクセル急ＯＦＦ）や無段変速機１の走行レンジがニュートラルレンジに切換えられて無段変速機１に入力されるトルクが遮断された場合と、上述した凝着によるベルトダメージが生じた場合とのいずれかである。
【００４３】
ステップＳ２５で無段変速機１の制御状態の変更あるいは入力トルク状態の変化、人為的変化であるアクセル急ＯＦＦもしくはＮレンジへの切換か否かの判断が行われ、このステップＳ２５で否定的に判断された場合、すなわち人為的操作に基づく入力トルクの変化が生じていない場合には、ベルトダメージありと判定される（ステップＳ２６）。したがって、ステップＳ２５で肯定的に判断された場合には、ベルトダメージがないと判断されるので、特に制御が行われることなくルーチンを終了する。
【００４４】
このように図２に示す制御例では、入力回転速度Ｎｉｎ（ｉ） の変化率ΔＮｉｎ（ｉ） がしきい値ΔＮｉｎ＿ｄｍｇよりも小さくなるとともに、出力回転速度Ｎｏｕｔ（ｉ）の変化率ΔＮｏｕｔ（ｉ）がしきい値ΔＮｏｕｔ ＿ｄｍｇよりも大きくなると、ベルトダメージの判定が行われることになる。
【００４５】
各回転速度や相関係数などの変化とベルトダメージの判定の時期の一例をタイムチャートで示せば、図３のとおりである。正入力によるベルト２３の滑りが開始（ｔ１ 時点）して、入力回転速度Ｎｉｎ が上昇し、それに伴って変速比γが増大する。つぎに、凝着現象が発生すると、出力回転速度Ｎｏｕｔ が上昇し、入力回転速度Ｎｉｎ が下降し、それに伴って変速比γが下降するので、ベルトダメージの判定が行われる。このベルトダメージの判定において、入力回転速度の変化率ΔＮｉｎ がしきい値ΔＮｉｎ＿ｄｍｇより小さく、かつ出力回転速度の変化率ΔＮｏｕｔ が所定のしきい値ΔＮｏｕｔ ＿ｄｍｇより大きい場合であり、アクセルＯＮ（またはＬレンジもしくはＨレンジ）の場合には、ベルトダメージありと判定され、上述したように変速比γが所定の範囲で制御されるので、ベルト２３の滑りの開始前の状態に出力回転速度Ｎｏｕｔ が復帰するとともに正入力によるベルト２３の滑りが終了する。なお、図３に示す相関係数の変化とそのしきい値ｋ＿ｄｍｇとの関係および変速速度Δγの変化とそのしきい値Δγｓｌｐ＿ｍｉｎ との関係については、後述する。なお、上述した凝着現象は、例えば駆動プーリ１９（または従動プーリ２０）とベルト２３との接触面がかじられて荒れることにより、双方の摩擦係数μが急激に大きくなることで発生する。
【００４６】
図４に示すフローチャートは、前述したステップＳ１での制御内容の他の例を示すものである。すなわち図２に示す例では入出力回転速度の変化率を使用してベルトダメージを判定したのに対して、図４に示す例では相関係数を使用してベルトダメージを判定するように構成したものである。
【００４７】
したがって、図４に示す例では、ステップＳ２１についで相関係数が算出され、あるいはステップＳ２１における入出力回転速度の計測結果に基づいてその相関係数が算出される。すなわち、ステップＳ２１についで、変速比γ（ｉ） と、駆動シャフト２１における最新のＮ個の入力回転速度Ｎｉｎ（ｉ） と、最新のＮ個の出力回転速度Ｎｏｕｔ（ｉ）との相関係数ｋ（ｉ） が算出される（ステップＳ３１）。
【００４８】
つぎに、相関係数ｋ（ｉ） について判断される。すなわち、算出された相関係数ｋ（ｉ） が所定のしきい値ｋ＿ｄｍｇより小さいか否か（ｋ（ｉ） ＜ｋ＿ｄｍｇ）が判断される（ステップＳ３２）。
【００４９】
この相関係数ｋ（ｉ） は、下記の式によって求められる係数であり、最新のＮ個の入出力回転速度Ｎｉｎ（ｉ） ，Ｎｏｕｔ（ｉ）との相互の関係を表す。
【式１】

【００５０】
ステップＳ３２では、相関係数ｋ（ｉ） がしきい値ｋ＿ｄｍｇより小さく、かつ正入力によるベルト２３の滑り中であるか否かが判断される。このステップＳ３２で否定的に判断された場合には、その後、図４に示すルーチンを終了する。このステップＳ２３で肯定的に判断された場合には、ステップＳ２３に進む。
【００５１】
上述したように、最新のＮ個の入出力回転速度Ｎｉｎ（ｉ） ，Ｎｏｕｔ（ｉ）を用いた相関係数ｋ（ｉ） がしきい値ｋｄｍｇ より小さいことにより、ステップＳ３２で否定的に判断されれば、その時点で正入力によるベルト２３の滑り中か、もしくは正入力によるベルト２３の滑りが終了したことになる。
【００５２】
したがって、ステップＳ２３で肯定的に判断された場合には、これらいずれかの正入力によるベルト２３の滑り中か、もしくは正入力によるベルト２３の滑りの終了が判定される。
【００５３】
図３では、正入力によるベルト２３の滑りが開始（ｔ１ 時点）して、相関係数が湾曲状の波形で示されている。この挙動は、入出力回転速度Ｎｉｎ，Ｎｏｕｔ の変化により発生している。相関係数は、負の値をもち、上述した凝着による劣化状態において、相関係数が低下した場合には負の値として現れる。また、相関係数が低下する、すなわち負の値として大きくなるのは、図３に示すように、相関係数の低下の変化により生じる場合であり、これがベルトダメージ発生時の挙動として現れる。
【００５４】
したがって、ステップＳ２３で肯定的に判断された場合には、何らかの要因で相関係数の挙動変化が生じていることになる。このような挙動変化の要因としては、上述したとおりであり、上述した凝着によるベルトダメージが生じた場合などがある。結果として、図２に示すように、ステップＳ２５で肯定的に判断された場合には、ベルトダメージがないと判断されるので、特に制御が行われることなくルーチンを終了する。
【００５５】
このように図４に示す制御例では、相関係数ｋ（ｉ） がしきい値ｋｄｍｇ よりも小さくなると、ベルトダメージの判定が行われることになる。なお、しきい値ｋｄｍｇ は、予めベルトダメージが発生していると判定されたときの値である。
【００５６】
したがって、正入力によるベルト２３の滑り中に発生したベルトダメージの有無を適切に判定することができる。
【００５７】
図５に示すフローチャートは、前述したステップＳ１（所定制御の実行）での内容の他の例を示すものである。すなわち、図２に示す例では入出力回転速度の変化率を使用してベルトダメージを判定したのに対して、図５に示す例では変速比と相関係数とを使用してベルトダメージを判定するように構成したものである。
【００５８】
したがって、図５に示す例では、ステップＳ２１についで変速比と相関係数とが算出され、あるいはステップＳ２１における入出力回転速度の計測結果に基づいてその変速比と相関係数とが算出される。
【００５９】
すなわち、ステップＳ２１についで、入出力回転速度Ｎｉｎ（ｉ） ，Ｎｏｕｔ（ｉ）が使用されて変速比γ（ｉ） が算出される（ステップＳ４１）。このステップＳ４１についで、その最新のＮ個の変速比γ（ｉ） が使用されて相関係数ｋ（ｉ） が算出される（ステップＳ４２）。このステップＳ４２についで、その相関係数ｋ（ｉ） がしきい値ｋ＿ｄｍｇより小さいか否かが判断される（ステップＳ４３）。このステップＳ４３で否定的に判断された場合には、その後、図５に示すルーチンを終了する。このステップＳ４３で肯定的に判断された場合には、変速比γ（ｉ） から変速比γ（ｉ−Ｍ） までの平均変速速度Δγｓｌｐ（ｉ）が算出される（ステップＳ４４）。すなわち、直前のＭ個の変速比γ（ｉ） について、平均変速速度Δγｓｌｐ（ｉ）が求められる。
【００６０】
つぎに、平均変速速度Δγｓｌｐ（ｉ）について判断される。すなわち、算出された平均変速速度Δγｓｌｐ（ｉ）が所定のしきい値Δγｓｌｐ＿ｍｉｎ より小さいか否か（Δγｓｌｐ（ｉ）＜Δγｓｌｐ＿ｍｉｎ ）が判断される（ステップＳ４５）。
【００６１】
なお、しきい値Δγｓｌｐ＿ｍｉｎ は、車速、変速比等の運転条件に応じて変更してもよい。このステップＳ４５で否定的に判断された場合には、その後、図５に示すルーチンを終了する。このステップＳ４５で肯定的に判断された場合には、ステップＳ２５に進む。
【００６２】
上述したように、最新のＮ個の変速比γ（ｉ） を用いた相関係数ｋ（ｉ） がしきい値ｋ＿ｄｍｇより小さいことにより、ステップＳ４３で否定的に判断されれば、その時点で正入力によるベルト２３の滑りが終了したか、もしくは無段変速機１の出力側から入力されるトルクによるベルト２３の滑りが開始したことになる。
【００６３】
したがって、ステップＳ４３で肯定的に判断された場合には、これらいずれかの正入力によるベルト２３の滑りの終了もしくは逆入力によるベルト２３の滑りの開始が判断される。
【００６４】
一方、上述した凝着などのベルトダメージは、ベルト２３の滑りが或程度の時間、継続することによって生じる。すなわち、車輪２６の空転およびその直後の再グリップのように極めて短時間に生じるトルクの変動がある場合にはたとえベルト２３の滑りが生じたとしてもそのトルク変動の時間が短いことによりベルトダメージが生じることが極めて希である。
【００６５】
つまり、相関係数ｋ（ｉ） がしきい値ｋ＿ｄｍｇより小さいことによりベルト２３の滑りが判定された場合には、その判定が正入力によるベルト２３の滑りの終了か、あるいは逆入力によるベルト２３の滑りの開始を選別する必要があり、そのために、変速速度Δγが利用される。
【００６６】
したがって、ステップＳ４４で算出された平均変速速度Δγｓｌｐ（ｉ）が所定のしきい値Δγｓｌｐ＿ｍｉｎ より小さいか否かが判断される。
【００６７】
図３では、正入力によるベルト２３の滑りが開始（ｔ１ 時点）して、変速速度Δγが正のパルス波形で示されており、変速速度Δγは、正もしくは負の値をもち、変速速度Δγが低下した場合には負の値として現れる。また、変速速度Δγが低下する、すなわち負の値として大きくなるのは、図３に示すように、入力回転速度Ｎｉｎの低下と出力回転速度Ｎｏｕｔ の増大との変化により生じ、これがベルトダメージ発生時の挙動として現れる。
【００６８】
したがって、ステップＳ４５で肯定的に判断された場合には、何らかの要因で入出力回転速度Ｎｉｎ，Ｎｏｕｔ の挙動変化が生じていることになる。このような挙動変化の要因としては、アクセルペダルが急激に戻された場合（アクセル急ＯＦＦ）や無段変速機１の走行レンジがニュートラルレンジに切換えられて無段変速機１に入力されるトルクが遮断された場合と、上述した凝着によるベルトダメージが生じた場合とのいずれかである。
【００６９】
ステップＳ２５およびステップＳ２６は、前述した図２もしくは図４に示す所定制御の場合と同様である。結局、正入力によるベルト２３の滑りの終了が相関係数により判断され、その場合の平均変速速度Δγが大きく低下した場合には、これをベルトダメージの判定が行われることになる。
【００７０】
ここで、上記の具体例とこの発明との関係を簡単に説明すると、上述したステップＳ４，Ｓ５，Ｓ７の各機能的手段が、この発明の変速比制限手段に相当する。また、ステップＳ２４の各機能的手段が、この発明の劣化状態検出手段に相当する。さらに、ステップＳ２２，Ｓ３１，Ｓ４２の各機能的手段が、この発明の滑り検出手段に相当する。そして、ステップＳ４５の機能的手段が、この発明の滑り劣化状態検出手段に相当する。また、ステップＳ３２，Ｓ４３の各機能的手段が、この発明の終了判定手段に相当する。さらに、ステップＳ２５，Ｓ２６の各機能的手段が、この発明の劣化状態判定手段に相当する。
【００７１】
上記ステップＳ４において、しきい値γｍｉｄ は、ベルトダメージの回数（整数値）が１回以上の場合には、その時の変速比の値とし、またベルトダメージの回数がゼロの場合には１とする。また、上記ステップＳ７において、技術的な意味で使用可能な変速比は、加速度がさほど良くないが発進は確実に行うことができるような車両にするために、領域の大きい方がとられている。上記ステップＳ２２において、逆入力（駆動輪２６の運動エネルギーに対応するトルクが、無段変速機１の出力側の負のトルクの増大）によるベルト２３の滑り中の場合、極端なベルトダメージが発生しないことは、明らかとなっている。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、トルクを伝達する部材同士の間の滑りに基づいて無段変速機を制御する無段変速機の制御装置において、滑りが発生したときの変速比を滑りが発生した後に制限することにより、滑りの発生した箇所に、更に荷重がかかったり、滑りが生じたりすることを抑制することができる。そのため、無段変速機の劣化を防止もしくは軽減することができる。
【００７３】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得られる他に、上記滑りに起因する凝着による劣化状態を検出することにより、凝着による劣化を抑制することができる。
【００７４】
請求項３の発明によれば、請求項１の発明と同様の効果を得ることができるほかに、無段変速機の入出力回転速度の相関係数、変速比の変化率のうち少なくとも一つに基づいて滑りを検出するとともに、その滑りの検出された状態で劣化状態を検出することにより、劣化状態を正確に検出することができる。
【００７５】
請求項４の発明によれば、請求項３の発明と同様の効果を得ることができるほかに、正入力による滑りの終了を判定するとともに、その滑りの終了時の変速比の状況に基づいて滑りに起因する凝着を判定することにより、滑り期間を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の制御装置による制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図２】図１に示すフローチャートの処理の一部の具体例を示すフローチャートである。
【図３】図１および図２に示すフローチャートに対応するタイムチャートの一例である。
【図４】図２に替わる他のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図５】図２に替わる他のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図６】この発明で対象とする駆動系統の一例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１…無段変速機、 １９…駆動プーリ、 ２０…従動プーリ、 ２３…ベルト、 ２６…駆動輪、 ３６…変速機用電子制御装置（ＣＶＴ−ＥＣＵ）。

Claims (4)

1. トルクを伝達する部材同士の間の滑りに基づいて無段変速機を制御する無段変速機の制御装置において、
   前記滑りが発生したときの変速比を前記滑りが発生した後に制限する変速比制限手段を備えていることを特徴とする無段変速機の制御装置。
2. 前記滑りに起因する凝着による劣化状態を検出する劣化状態検出手段を更に備えていることを特徴とする請求項１に記載の無段変速機の制御装置。
3. 前記無段変速機の入出力回転速度の相関係数、変速比の変化率のうち少なくとも一つに基づいて前記滑りを検出する滑り検出手段と、その滑りの検出された状態で劣化状態を検出する滑り劣化状態検出手段を更に備えていることを特徴とする請求項１に記載の無段変速機の制御装置。
4. 正入力による前記滑りの終了を判定する終了判定手段と、その滑りの終了時の変速比の状況に基づいて前記滑りに起因する凝着を判定する劣化状態判定手段とを更に備えていることを特徴とする請求項３に記載の無段変速機の制御装置。

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