JP2005083435A - 車両用路面状態判定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 路面状態判定の誤判定を防止し判定精度を向上させることができる車両用路面状態判定装置を提供する。
【解決手段】 動力源と駆動輪との間でトルクを伝達する駆動系統における所定の検出値と判断基準値との比較結果に基づいて路面状態の判定をおこなう車両用路面状態判定装置において、駆動系統に対する動力源側からの入力トルクの変動の大きいことを予測する予測手段（ステップＳ２０１〜Ｓ２０８）と、前記入力トルクの変動が大きいことが予測された場合に、予測されない場合より前記判断基準値を悪路判定が成立しにくい値に設定する判断基準値設定手段（ステップＳ３０５，Ｓ３０８）とを備えている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、車両が走行している際の路面の状態を検出するための装置に関するものである。

車両が走行する路面の状態は、凹凸があったり、降雨や積雪のため滑り易くなっているなど、一定ではないから、駆動輪がグリップ力を瞬間的に失って空転（スリップ）し、その直後に接地してグリップ力を回復する事態が生じることがある。駆動輪に滑りが生じると、車両の安定性が損なわれるばかりでなく、エンジンが吹き上がったり、燃費が悪化したり、さらには、車両が無段変速機を搭載している場合には、無段変速機での滑りの発生原因となることがある。

無段変速機においてトルク伝達部材を挟み付ける挟圧力は、伝達するべきトルク容量に基づいて決まる圧力以上であればよい。しかしながら、挟圧力が必要以上に高いと、無段変速機での動力の伝達効率が低下するうえに、無段変速機の耐久性が低下する。さらには、挟圧力を油圧によって設定するように構成している場合は油圧ポンプでの動力損失が増大し、その結果、無段変速機を搭載している車両の燃費が悪化する。したがって、無段変速機における挟圧力は、回転部材とトルク伝達部材との間で過剰な滑りが生じない範囲で可及的に低い圧力に設定されることが好ましい。

無段変速機における上述した挟圧力あるいはトルク容量を一定に維持していたのでは、無段変速機に作用するトルクに相対的に過大になって、無段変速機における回転部材とトルク伝達部材との間で過剰な滑りが生じることがある。これに対して、従来では、無段変速機の滑りに対応した制御をおこなうことのできる制御装置が知られており、その制御装置の一例が、特許文献１に記載されている。この特許文献１に記載されている車両は、エンジンのトルクが、ロックアップクラッチ付きトルクコンバータ、前後進切換装置、ベルト式無段変速機、減速ギヤ装置、差動歯車装置を経て駆動輪に伝達されるように構成されている。前記ベルト式無段変速機は、入力軸および出力軸と、入力軸および出力軸にそれぞれ設けられた可変プーリと、これらの可変プーリに巻き掛けられたベルトとを備えている。

さらに、油圧アクチュエータにより、可変プーリの動作が制御されて、ベルトの巻き掛かり径が調整されて、ベルト式無段変速機の変速比が制御されるとともに、ベルトに対する挟圧力が調整される。具体的には、駆動輪の回転加速度の変化幅が、予め定められた判断基準を超えた場合は、ベルト挟圧力が一時的に増加させられる。このような制御により、駆動輪のスリップおよびグリップが繰り返されて、駆動輪からベルトに比較的大きなトルクが伝達される悪路走行に際して、ベルトの滑りが抑制される。
特開平４−２８５３６１号公報

上述した特許文献１の発明によれば、悪路走行に対応して挟圧力を増大させ、ベルト滑りを防止もしくは回避できる。しかしながら、悪路を含む路面の状態は多様であって、路面状態に起因してベルト滑りを生じさせるトルク変化の状態が一律ではないから、挟圧力のベルト滑りに対する余裕幅を予め一定に設定すると、挟圧力が相対的に過剰になったり、また反対に不足してベルト滑りが生じやすくなる場合がある。

例えば、平坦な自動車専用道路などのいわゆる良路を走行している場合、車速の変化やエンジン負荷の変化が少なく、また路面からのトルクの入力変化が殆どないので、ベルト滑りに対する挟圧力のいわゆる余裕幅を小さくすることが好ましい。これに対して加減速が比較的頻繁に行われる道路では、無段変速機に作用するトルクの変化が比較的大きいので、ベルト滑りに対する挟圧力のいわゆる余裕幅を大きくすることが好ましい。

この挟圧力のいわゆる余裕幅は、言い換えれば、ベルト滑りの生じ易さであるから、挟圧力の増大制御のための悪路の判定を一律におこなったのでは、悪路の判定に遅れが生じたり、あるいは挟圧力に余裕があるにもかかわらず、悪路判定が成立して挟圧力を更に増大させてしまうなどの可能性があった。

また、無段変速機などの駆動系統に作用するトルクは、上記のように悪路走行時などに駆動輪側から入力されるトルクのほかに、例えばエンジンの燃焼状態の変化や、トルクコンバータのロックアップクラッチの係合状態の変化、あるいはアクセルＯＮ・ＯＦＦの切り替えなどに伴う動力源側からのトルクによって変動することがある。この動力源側からのトルク変動による無段変速機のトルク変動は、動力源側からのトルク変動による無段変速機のトルク変動ほどは大きくはないものの、路面状態の判定をおこなう際に判断基準値と比較するために検出される検出値の大小に影響を及ぼし、ひいては路面状態判定の誤判定を引き起こす場合があった。

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、路面状態判定の誤判定を防止し判定精度を向上させることができる車両用路面状態判定装置を提供することを目的とするものである。

上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、動力源と駆動輪との間でトルクを伝達する駆動系統における所定の検出値と判断基準値との比較結果に基づいて路面状態の判定をおこなう車両用路面状態判定装置において、駆動系統に対する動力源側からの入力トルクの変動の大きいことを予測する予測手段と、前記入力トルクの変動が大きいことが予測された場合に、予測されない場合より前記判断基準値を悪路判定が成立しにくい値に設定する判断基準値設定手段とを備えていることを特徴とする装置である。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記駆動系統に動力伝達機構が含まれており、前記判断基準値設定手段で設定された判断基準値と前記所定の検出値とに基づいて路面状態の判定をおこなう路面状態判定手段と、その路面状態判定手段による判定結果に基づいて、前記動力伝達機構を制御する対応制御手段とを更に備えていることを特徴とする装置である。

請求項１の発明によれば、例えばエンジンの燃焼状態やトルクコンバータのロックアップクラッチの係合状態の変化、あるいはアクセルＯＮ・ＯＦＦの切り替え時などに発生する動力源側からのトルク変動が事前に予測され、その場合に設定される判断基準が、動力源からのトルク変動が予測されなかった場合に設定される判断基準より悪路判定が成立しにくい基準に設定される。その結果、路面状態判定の誤判定を防止し判定精度を向上させることができる。

また、請求項２の発明によれば、動力源側からのトルク変動の発生の有無が予測され、その予測結果に応じて路面状態判定の判断基準が設定されると、駆動系統における所定の検出値とその判断基準とが比較されて路面状態の判定がおこなわれる。そして、その判定結果に基づいて、例えば、車両の動力伝達機構のライン圧やトルクフューズとして設けられたクラッチの係合圧の設定制御、あるいは無段変速機の挟圧力の増減をおこなう挟圧力制御などの対応制御が実行される。その結果、路面状態判定結果を反映させて適切な対応制御を実行することができ、車両の燃費や無段変速機の耐久性を向上させることができる。

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車両およびその制御系統について説明すると、図４は、ベルト式の無段変速機１を搭載した車両の駆動系統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およびロックアップクラッチ３付きの流体伝動機構４を介して動力源５に連結されている。

その動力源５は、内燃機関、あるいは内燃機関と電動機、もしくは電動機などによって構成されている。なお、以下の説明では、動力源５をエンジン５と記す。また、流体伝動機構４は、例えば従来のトルクコンバータと同様の構成であって、エンジン５によって回転させられるポンプインペラとこれに対向させて配置したタービンランナーと、これらの間に配置したステータとを有し、ポンプインペラで発生させたフルードの螺旋流をタービンランナーに供給することよりタービンランナーを回転させ、トルクを伝達するように構成されている。

このような流体を介したトルクの伝達では、ポンプインペラとタービンランナーとの間に不可避的な滑りが生じ、これが動力伝達効率の低下要因となるので、ポンプインペラなどの入力側の部材とタービンランナーなどの出力側の部材とを直接連結するロックアップクラッチ３が設けられている。このロックアップクラッチ３は、油圧によって制御するように構成され、完全係合状態および完全解放状態、ならびにこれらの中間の状態であるスリップ状態に制御され、さらにそのスリップ回転数を適宜に制御できるようになっている。

前後進切換機構２は、エンジン５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４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。すなわち、サンギヤ６と同心円上にリングギヤ７が配置され、これらのサンギヤ６とリングギヤ７との間に、サンギヤ６に噛合したピニオンギヤ８とそのピニオンギヤ８およびリングギヤ７に噛合した他のピニオンギヤ９とが配置され、これらのピニオンギヤ８，９がキャリヤ１０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６とキャリヤ１０と）を一体的に連結する前進用クラッチ１１が設けられ、またリングギヤ７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１２が設けられている。

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１３と従動プーリ１４とのそれぞれが、固定シーブと、油圧式のアクチュエータ１５，１６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１３，１４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１３，１４に巻掛けたベルト１７の巻掛け半径（プーリ１３，１４の有効径）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１３が前後進切換機構２における出力要素であるキャリヤ１０に連結されている。

なお、従動プーリ１４における油圧アクチュエータ１６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１４における各シーブがベルト１７を挟み付けることにより、ベルト１７に張力が付与され、各プーリ１３，１４とベルト１７との挟圧力（接触圧力）が確保されるようになっている。これに対して駆動プーリ１３における油圧アクチュエータ１５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。

上記の従動プーリ１４が、ギヤ対１８を介してディファレンシャル１９に連結され、このディファレンシャル１９から駆動輪２０にトルクを出力するようになっている。したがって上記の駆動機構では、エンジン５と駆動輪２０との間に、ロックアップクラッチ３と無段変速機１とが直列に配列されている。

上記の無段変速機１およびエンジン５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、無段変速機１に対する入力回転数（前記タービンランナーの回転数）を検出して信号を出力するタービン回転数センサー２１、駆動プーリ１３の回転数を検出して信号を出力する入力回転数センサー２２、従動プーリ１４の回転数を検出して信号を出力する出力回転数センサー２３、ベルト挟圧力を設定するための従動プーリ１４側の油圧アクチュエータ１６の圧力を検出する油圧センサー２４が設けられている。また、特には図示しないが、アクセルペダルの踏み込み量を検出して信号を出力するアクセル開度センサー、スロットルバルブの開度を検出して信号を出力するスロットル開度センサー、ブレーキペダルが踏み込まれた場合に信号を出力するブレーキセンサーなどが設けられている。

上記の前進用クラッチ１１および後進用ブレーキ１２の係合・解放の制御、および前記ベルト１７の挟圧力の制御、ならびに変速比の制御、さらにはロックアップクラッチ３の制御をおこなうために、変速機用電子制御装置（ＣＶＴ−ＥＣＵ）２５が設けられている。この電子制御装置２５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、ロックアップクラッチ３の係合・解放ならびにスリップ回転数などの制御を実行するように構成されている。

ここで、変速機用電子制御装置２５に入力されているデータ（信号）の例を示すと、無段変速機１の入力回転数（入力回転速度）Ｎinの信号、無段変速機１の出力回転数（出力回転速度）Ｎo の信号が、それぞれに対応するセンサーから入力されている。また、エンジン５を制御するエンジン用電子制御装置（Ｅ／Ｇ−ＥＣＵ）２６からは、エンジン回転数Ｎe の信号、エンジン（Ｅ／Ｇ）負荷の信号、スロットル開度信号、アクセルペダル（図示せず）の踏み込み量であるアクセル開度信号などが入力されている。

無段変速機１によれば、入力回転数であるエンジン回転数を無段階に（言い換えれば、連続的に）制御できるので、これを搭載した車両の燃費を向上できる。例えば、アクセル開度などによって表される要求駆動量と車速とに基づいて目標駆動力が求められ、その目標駆動力を得るために必要な目標出力が目標駆動力と車速とに基づいて求められ、その目標出力を最適燃費で得るためのエンジン回転数が予め用意したマップに基づいて求められ、そして、そのエンジン回転数となるように変速比が制御される。

そのような燃費向上の利点を損なわないために、無段変速機１における動力の伝達効率が良好な状態に制御される。具体的には、無段変速機１のトルク容量すなわちベルト挟圧力が、エンジントルクに基づいて決まる目標トルクを伝達でき、かつベルト１７の滑りが生じない範囲で可及的に低いベルト挟圧力になるよう制御される。例えば、加減速が比較的頻繁におこなわれたり、路面の凹凸もしくは起伏がある悪路を走行している場合などのいわゆる非定常走行状態では、ベルト挟圧力が、無段変速機１を制御する油圧系統における全体の元圧となるライン圧もしくはその補正圧程度の相対的に高い圧力に設定する。

これに対して、平坦路をある程度以上の車速で定速走行しているなどの定常走行状態もしくはこれに準ずる準定常走行状態では、滑りを生じずに入力トルクを伝達できる最低の圧力すなわち限界挟圧力を検出するために、ベルト挟圧力が徐々に低下される。そしてそのベルト挟圧力が、検出された限界挟圧力に所定の安全率もしくは滑りに対する余裕伝達トルクを設定する圧力を加えたベルト挟圧力に設定される。

車両が走行している際に、エンジン５が出力するトルクや駆動輪２０から入力されるトルクあるいは変速比などは、走行路の勾配や凹凸、加減速操作などに基づいて多様に変化する。そのような変化に対応してベルト挟圧力を設定すれば、入力トルクの急激な増大や路面外乱などによる無段変速機１での過剰な滑りを防ぐために、ベルト挟圧力を不必要に高くする事態を回避することができる。

しかしながら、無段変速機１に作用するトルクは、上記のような入力トルクの急激な増大や路面外乱などのほかに、エンジン５の燃焼状態が切り替わる際に生じるトルク変動や、アクセルのＯＮ・ＯＦＦ操作の切り替え時に慣性トルクとギヤのバックラッシとの影響で生じるトルク変動、あるいは流体伝動機構４に設けられたロックアップクラッチ３が完全係合される際に生じるトルク変動などによって、一時的にわずかに変動する。この時、これらのトルク変動を、駆動輪２０側からの路面外乱によるトルク変動と誤認してしまうと、ベルト挟圧力が不必要に高く設定されてしまう可能性がある。

そこでこの発明に係る路面状態判定装置は、動力源側から駆動系統へ入力されるトルクの変化を予測して、そのトルク変化の予測される場合に、路面状態判定の判定基準を適宜選択して路面状態の判定をおこない、その路面状態判定結果に基づいて適切な対応制御をおこなうように構成されている。その制御の具体例を以下に説明する。

図１および図２はその一例を示すフローチャートである。図１において、先ず、無段変速機１の動作状態の変化を示す指標値として出力軸回転速度Ｎout(i)が計測され、その計測値にカットオフ周波数の異なる複数のローパスフィルタ処理が施されることによって、フィルタ処理値ｆ１(i) ，ｆ２(i) が算出される（ステップＳ１０１）。無段変速機１の出力軸回転速度Ｎout(i)の実際の計測値は、ノイズによる振動成分や変動による傾き成分などを含んでいるため、このように複数のフィルタを通すことによって、それらの振動成分や傾き成分などを除去し、後述する路面状態判定のための閾値との比較を容易にすることができる。

ステップＳ１０１でフィルタ処理値ｆ１(i) ，ｆ２(i) が算出されると、それらの変化量であるΔｆ１(i) ，Δｆ２(i) が算出され、それらの変化量の差である差分Ｄが算出される（ステップＳ１０２）。すなわち、現在の出力軸回転速度Ｎout(i)から算出されたフィルタ処理値ｆ１(i) ，ｆ２(i) と前回の出力軸回転速度Ｎout(i-1)から算出されたフィルタ処理値ｆ１(i-1) ，ｆ２(i-1) とから、変化量Δｆ１(i) ，Δｆ２(i) および差分Ｄはそれぞれ、
Δｆ１(i) ＝ｆ１(i) −ｆ１(i-1)
Δｆ２(i) ＝ｆ２(i) −ｆ２(i-1)
Ｄ ＝Δｆ１(i) −Δｆ２(i)
として算出することができる。

続いて、ステップＳ１０３へ進み、エンジン５の燃焼モードやアクセルＯＮ・ＯＦＦの切り替えなどの無段変速機１への入力トルクの変動要因の有無について判断し、その判断結果に応じて路面状態の判定基準を変更するための所定制御が実行される。この所定制御に関しては、図２に示す別ルーチンのフローチャートにより説明する。

図２において、先ず、エンジン５の燃焼モード切り替え指令が出力されたか否かが判断される（ステップＳ２０１）。エンジン５の燃焼モード切り替えとは、エンジン５の出力トルクに応じてエンジン５の燃焼状態を、例えば、理論空燃比近傍での燃焼状態（いわゆるストイキ）の領域と、理論空燃比よりも燃料の割合が少ない空燃比でエンジン５を燃焼させる希薄燃焼状態（いわゆるリーン・バーン）の領域との間で切り替えることである。このように、ストイキ領域とリーン・バーン領域との間でエンジン５の燃焼状態すなわち燃焼モードを、出力トルクに応じ適切に切り替えて制御することによって燃費を向上させることができるが、その燃焼モードが切り替わる際にエンジン５の出力トルクに、一時的にわずかなトルク変動が発生する。

このエンジン５の出力トルクの変動が無段変速機１の入力トルクの変動要因となり、無段変速機１の動作状態が変化することにより、その動作状態の変化に基づいて算出された前述の差分Ｄが「悪路」の判定閾値を超えて、「悪路」走行中あるいは出力側からの外乱ありと誤判定してしまう可能性がある。そこでこのステップＳ２０１でエンジン５の燃焼モードの切り替え指令の有無を判断して、後述するようにその発生頻度に応じて路面状態の判定閾値を変更することによって、上記のようなトルク変動が生じることによる路面状態の誤判定を防ぐことができる。

エンジン５の燃焼モードの切り替え指令が出力されていないことによって、ステップＳ２０１で否定的に判断された場合は、ステップＳ２０２へ進み、アクセルＯＦＦからアクセルＯＮ、もしくはアクセルＯＮからアクセルＯＦＦへの切り替え指令が出力されたか否かが判断される。言い換えると、解除されていたアクセルペダルの踏み込み操作、もしくは踏み込まれていたアクセルペダルの解除操作の有無が判断される。

アクセルＯＦＦからアクセルＯＮ、もしくはアクセルＯＮからアクセルＯＦＦへの切り替えの指令が出力されると、その指令に基づいてエンジン５の出力トルクが増大、もしくは低減するが、そのトルク変動の際に生じる慣性トルクと駆動系統各部のギヤ間にバックラッシが有ることによって、そのバックラッシ分の隙間を隔てて互いに噛み合うギヤの歯面同士が衝突し、いわゆるギヤの遊びによるガタ付きが瞬間的に発生する。このギヤのガタ付きによる衝撃が、前述のエンジン５の燃焼モードの切り替え時と同様に、無段変速機１の入力トルクの変動要因となり、無段変速機１の動作状態が変化することによって、「悪路」走行中あるいは出力側からの外乱ありと誤判定してしまう可能性がある。

そこで、前述のステップＳ２０１と同様に、このステップＳ２０２でアクセルＯＦＦからアクセルＯＮ、もしくはアクセルＯＮからアクセルＯＦＦへの切り替え指令の有無を判断して、後述するようにその発生頻度に応じて路面状態の判定閾値を変更することによって、上記のようなトルク変動が生じることによる路面状態の誤判定を防ぐことができる。

アクセルＯＦＦからアクセルＯＮ、もしくはアクセルＯＮからアクセルＯＦＦへの切り替えの指令が出力されていないことによって、ステップＳ２０２で否定的に判断された場合は、ステップＳ２０３へ進み、流体伝動機構４に設けられたロックアップクラッチ３の係合制御指令の有無が判断される。このロックアップクラッチ３は、完全係合状態および完全開放状態、ならびにこれらの中間の状態であるスリップ状態に適宜制御されるようになっているが、係合制御が実行され最終的に完全係合される瞬間にわずかなショックが発生する。このわずかなショックが、前述のエンジン５の燃焼モードの切り替え時やアクセルＯＮ・ＯＦＦの切り替え時と同様に、無段変速機１の入力トルクの変動要因となり、無段変速機１の動作状態が変化することによって、「悪路」走行中あるいは出力側からの外乱ありと誤判定してしまう可能性がある。

そこで、前述のステップＳ２０１およびステップＳ２０２と同様に、このステップＳ２０３でロックアップクラッチ３が係合制御中であるか否かを判断して、後述するようにその発生頻度に応じて路面状態の判定閾値を変更することによって、上記のようなトルク変動が生じることによる路面状態の誤判定を防ぐことができる。

上記のステップＳ２０１ないしＳ２０３の各ステップのいずれかで肯定的に判断された場合は、ステップＳ２０４へ進み、トルク変動発生カウンタＣがゼロリセットされる。言い換えると、エンジン５の燃焼モードの切り替え指令が出力された場合、あるいはアクセルＯＦＦからアクセルＯＮもしくはアクセルＯＮからアクセルＯＦＦへの切り替えの指令が出力された場合、あるいはロックアップクラッチ３が係合制御中である場合などのトルク変動要因が発生した場合は、ステップＳ２０４へ進み、トルク変動発生カウンタＣがゼロリセットされる。その後、ステップＳ２０５へ進む。

また、ロックアップクラッチ３が係合制御中でないことによって、ステップＳ２０３で否定的に判断された場合も、ステップＳ２０５へ進み、トルク変動発生カウンタＣがインクリメントされる。

続いて、トルク変動発生カウンタＣが所定値ｃ１より大きいか否かが判断される（ステップＳ２０６）。トルク変動カウンタＣが所定値ｃ１より大きいことによって、ステップＳ２０６で肯定的に判断された場合、すなわちトルク変動要因の発生頻度が低い場合は、ステップＳ２０７へ進み、トルク変動発生フラグＦが“０”にセットされる。これに対して、トルク変動カウンタＣが所定値ｃ１以下であることによって、ステップＳ２０６で否定的に判断された場合、すなわちトルク変動要因の発生頻度が高い場合は、ステップＳ２０８へ進み、トルク変動発生フラグＦが“１”にセットされる。

このフラグＦは、トルク変動発生カウンタＣが、所定値ｃ１より大きい場合に“０”にセットされ、所定値ｃ１以下の場合に“１”にセットされるトルク変動発生フラグである。すなわち、このトルク変動発生フラグＦは、トルク変動要因の発生頻度が低い場合に“０”にセットされ、トルク変動要因の発生頻度が高い場合に“１”にセットされるフラグである。

そしてその後、このルーチンを抜けて、図１のフローチャートのステップＳ１０４へ、もしくは後述する、図３のこの発明の他の具体例を示すフローチャートのステップＳ３０６へ進む。

図１のフローチャートのステップＳ１０４へ戻り、トルク変動発生フラグＦについて判断される。このトルク変動発生フラグＦが“０”である場合、すなわちトルク変動要因が所定値を超えて頻繁に発生している場合は、ステップＳ１０５へ進み、前述のステップＳ１０２で算出した差分Ｄの絶対値が、路面状態の判定基準として、予め定められた閾値ｄ１より大きいか否かが判断される。この制御例における、この閾値ｄ１は、後述する閾値ｄ２よりも小さな値となるように定められた基準値であって、言い換えると、路面状態判定基準の閾値ｄ２と比較して、路面状態判定基準の閾値ｄ１を、より「悪路」の判定が成立し易いように設定した基準値である。

差分Ｄの絶対値が閾値ｄ１以下であることによりステップＳ１０５で否定的に判断された場合、すなわち差分Ｄの絶対値が路面状態判定基準の閾値ｄ１を超えていない場合は、走行している路面状態を、平坦で路面に凹凸が少ない、また降雨や積雪などがない、などの状態である「良路」と判定し、ステップＳ１０６へ進み、通常時の挟圧力制御が実行される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。

これに対して、差分Ｄの絶対値が閾値ｄ１より大きいことによりステップＳ１０５で肯定的に判断された場合、すなわち差分Ｄの絶対値が路面状態判定基準の閾値ｄ１を超えている場合は、走行している路面状態を、急な勾配や傾斜がある、大きな凹凸や障害物などがある、また降雨や積雪などにより滑り易くなっている、などの状態である「悪路」と判定し、ステップＳ１０７へ進み、「悪路」を走行することによる路面外乱などの影響により無段変速機１に過剰な滑りが生じることを防止するため、挟圧力油圧をアップさせる挟圧力アップ制御が実行される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。

一方、ステップＳ１０４判断されたトルク変動発生フラグＦが“１”である場合、すなわちトルク変動要因が所定値を超える程度には発生していない場合は、ステップＳ１０８へ進み、前述のステップＳ１０２で算出した差分Ｄの絶対値が、路面状態の判定基準として、予め定められた閾値ｄ２より大きいか否かが判断される。前述したように、この閾値ｄ２は、閾値ｄ１よりも大きな値となるように、すなわち前述の閾値ｄ１と比較して、この閾値ｄ２を、より「悪路」の判定が成立しにくいように設定した基準値である。

これらの閾値ｄ１，ｄ２のように、「悪路」判定の成立のし易さに差を設けた、大きさの異なる複数の判定基準を設けることによって、路面状態の判定をおこなう際に誤判定を引き起こす要因となるトルク変動の発生頻度に応じて、適切な路面状態判定基準により判定をおこなうことができ、路面状態判定の誤判定を防止し判定精度を向上させることができる。

差分Ｄの絶対値が閾値ｄ２以下であることによってステップＳ１０８で否定的に判断された場合、すなわち差分Ｄの絶対値が路面状態判定基準の閾値ｄ２を超えていない場合は、走行している路面状態を、前述の「良路」あるいはそれに準ずる状態である「準良路」と判定し、ステップＳ１０９へ進み、通常時の挟圧力制御が実行される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。

これに対して、差分Ｄの絶対値が閾値ｄ２より大きいことによってステップＳ１０８で肯定的に判断された場合、すなわち差分Ｄの絶対値が路面状態判定基準の閾値ｄ２を超えている場合は、前述のステップＳ１０５で否定的に判断された場合と同様に、走行している路面状態を「悪路」と判定し、ステップＳ１１０へ進み、「悪路」を走行することによる路面外乱などの影響により無段変速機１に過剰な滑りが生じることを防止するため、挟圧力油圧をアップさせる挟圧力アップ制御が実行される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。

なお、上記の各ステップＳ１０５，Ｓ１０８で、路面状態の判定基準として用いられる、閾値ｄ１および閾値ｄ２は、予め設定あるいは記憶された所定値とすることのほかに、車両の走行状態に基づいて演算され求められる値とすることもできる。

このように、上記の図１および図２に示す制御を実行するよう構成したこの発明に係る制御装置によれば、無段変速機１への入力トルクの変動要因となり、路面状態の判定時に誤判定を引き起こす要因となる可能性のある、エンジン５の燃焼モードの切り替え、アクセルＯＮ・ＯＦＦの切り替え、あるいはロックアップクラッチ３の係合などの制御指令の有無が検出・判断され、トルク変動要因の発生が予測される。そしてその予測されたトルク変動要因の発生頻度に応じて、路面状態判定基準が、大きさの異なる、すなわち「悪路」判定の成立のし易さが異なる複数の判定基準の中から適宜選択されて設定される。そして、その路面状態判定基準によって判断された路面状態に応じて、挟圧力制御が実行される。その結果、路面状態判定の誤判定を防止して判定精度を向上させることができる。また、その精度良く判定された路面状態の判定結果に基づいて、適切な挟圧力制御を実行することができるため、挟圧力が不必要に高く設定されることを防止もしくは抑制し、あるいは挟圧力が不足することによる無段変速機１での過剰な滑りを防止もしくは抑制することができる。

次に、この発明の他の具体例を説明する。上述した具体例では、トルク変動要因の発生が予測されて路面状態判定基準が適宜設定され、その判定基準により判断された路面状態を反映して挟圧力制御が実行されるように構成されているが、この発明では、これに替えて、トルク変動要因の予測結果を反映させて、適切な挟圧力低下制御とロックアップクラッチ３の係合制御が実行されるように構成することもできる。

図３はその例を説明するためのフローチャートであって、先ず、制御の前提条件が成立しているか否かが判断される（ステップＳ３０１）。ここでの制御の前提条件とは、例えば各種センサー類に異常のないこと、変速機のシフトレンジがドライブレンジであることなどである。

制御の前提条件が成立していないことによって、このステップＳ３０１で否定的に判断された場合は、ステップＳ３１２へ進み、通常時の挟圧力制御が実行されるとともに、ロックアップクラッチ３の係合制御が実行される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。

また、制御の前提条件が成立していることによって、ステップＳ３０１で肯定的に判断された場合は、ステップＳ３０２へ進み、出力軸回転速度Ｎout(i)が計測され、その計測値にカットオフ周波数の異なる複数のローパスフィルタ処理を施した、フィルタ処理値ｆ１(i) ，ｆ２(i) が算出される。次いでステップＳ３０３へ進み、フィルタ処理値ｆ１(i) ，ｆ２(i) の前回値からの変化量であるΔｆ１(i) ，Δｆ２(i) と、それらの変化量の差である差分Ｄが算出される。このステップＳ３０２，Ｓ３０３の制御内容は、前述の図１のフローチャートにおけるステップＳ１０１，Ｓ１０２の制御内容と同一であるので詳細な説明は省略する。

ステップＳ３０３で各フィルタ処理値の変化量の差分Ｄが算出されると、ステップＳ３０４へ進み、挟圧力低下条件が成立しているか否かが判断される。挟圧力を低下させて限界挟圧力を検出するためには、無段変速機１に作用するトルクが安定している必要がある。したがってここでの挟圧力低下条件とは、例えば、平坦良路を所定の車速範囲内および所定の加速度範囲内で走行していること、言い換えると、平坦良路を定常状態もしくは準定常状態で走行していることなどである。

挟圧力低下条件が成立していないことによって、このステップＳ３０４で否定的に判断された場合は、前述のステップＳ３０１で否定的に判断された場合と同様にステップＳ３１２へ進み、通常時の挟圧力制御が実行されるとともに、ロックアップクラッチ３の係合制御が実行される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。

これに対して、挟圧力低下条件が成立していることによって、ステップＳ３０４で肯定的に判断された場合は、ステップＳ３０５へ進み、所定制御が実行される。この所定制御は、前述の図１のフローチャートにおけるステップＳ１０３（すなわち図２のフローチャート）の所定制御と同一内容であるので説明を省略する。

ステップＳ３０５で所定制御が実行されると、ステップＳ３０６へ進み、前述のステップＳ３０３で算出した差分Ｄの絶対値が、路面状態の判定基準として、予め定められた閾値ｄ１より大きいか否かが判断される。この制御例における、この閾値ｄ１および後述の閾値ｄ２は、前述の図１のフローチャートの制御例での閾値ｄ１，ｄ２と同様であり、路面状態判定基準の閾値ｄ１と比較して、路面状態判定基準の閾値ｄ２を、より「悪路」の判定が成立しにくいように設定した基準値である。

差分Ｄの絶対値が閾値ｄ１以下であることによりステップＳ３０６で否定的に判断された場合、すなわち差分Ｄの絶対値が路面状態判定基準の閾値ｄ１を超えていない場合は、走行している路面状態を「良路」と判定し、ステップＳ３０８へ進み、挟圧力低下制御が実行されるとともに、ロックアップクラッチ３が無段変速機１に対するトルクヒューズとして機能するように制御される、ロックアップクラッチ３のトルクヒューズ制御が実行される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。

ここで、ロックアップクラッチ３のトルクヒューズ制御とは、無段変速機１に対して直列に配列されているクラッチによって、無段変速機１に作用するトルクを制限する制御であり、駆動機構に作用するトルクが増大した場合に、例えば無段変速機１よりも先にロックアップクラッチ３に滑りが生じるように、ロックアップクラッチ３の伝達トルク容量すなわち係合圧を設定する制御である。言い換えれば、滑りが生じるまでの伝達トルク容量の余裕を、無段変速機１に対してロックアップクラッチ３で小さくなるように設定する制御である。

一方、差分Ｄの絶対値が閾値ｄ１より大きいことによりステップＳ３０６で肯定的に判断された場合、すなわち差分Ｄの絶対値が路面状態判定基準の閾値ｄ１を超えている場合は、ステップＳ３０７へ進み、トルク変動発生フラグＦについて判断される。

このステップＳ３０７で判断されたトルク変動発生フラグＦが“０”である場合、すなわちトルク変動要因が所定値を超えて頻繁に発生している場合は、ステップＳ３０９へ進み、通常時の挟圧力制御が実行されるとともに、ロックアップクラッチ３のトルクヒューズ制御が終了され次の制御指令を待つ待機制御が実行される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。

一方、ステップＳ３０７で判断されたトルク変動発生フラグＦが“１”である場合、すなわちトルク変動要因が所定値を超える程度には発生していない場合は、ステップＳ３１０へ進み、前述のステップＳ３０３で算出した差分Ｄの絶対値が、路面状態の判定基準として、予め定められた閾値ｄ２より大きいか否かが判断される。

差分Ｄの絶対値が閾値ｄ２以下であることによってこのステップＳ３１０で否定的に判断された場合、すなわち差分Ｄの絶対値が路面状態判定基準の閾値ｄ２を超えていない場合は、ステップＳ３１１へ進み、通常時の挟圧力制御、もしくは挟圧力を低下させていた場合は通常時の挟圧力への復帰制御が実行される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。

これに対して、差分Ｄの絶対値が閾値ｄ２より大きいことによってステップＳ３１０で肯定的に判断された場合、すなわち差分Ｄの絶対値が路面状態判定基準の閾値ｄ２を超えている場合は、前述のステップＳ３０７で判断されたトルク変動発生フラグＦが“０”である場合と同様に、ステップＳ３０９へ進み、同様に通常時の挟圧力制御が実行されるとともに、ロックアップクラッチ３のトルクヒューズ制御が終了され次の制御指令を待つ待機制御が実行される。そしてその後、このルーチンを一旦終了する。

このように、上記の図３に示す制御を実行するよう構成したこの発明に係る制御装置によれば、限界挟圧力を検出する挟圧力低下制御の挟圧力低下条件が成立した場合、無段変速機１への入力トルクの変動要因となり、路面状態の判定時に誤判定を引き起こす要因となる可能性のある、エンジン５の燃焼モードの切り替え、アクセルＯＮ・ＯＦＦの切り替え、あるいはロックアップクラッチ３の係合などの制御指令の有無が検出・判断され、トルク変動要因の発生が予測される。そしてその予測されたトルク変動要因の発生頻度と、大きさが異なる、すなわち「悪路」判定の成立のし易さが異なる複数の路面状態判定基準とに基づいて、挟圧力の低下制御もしくは低下された挟圧力の復帰制御と、ロックアップクラッチ３のトルクヒューズ制御もしくはそのトルクヒューズ制御の終了待機制御が実行される。その結果、誤判定を防止し精度良く判定された路面状態の判定結果に基づいて、適切な挟圧力の低下制御もしくはロックアップクラッチ３のトルクヒューズ制御を実行することができる。

ここで上記の各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Ｓ２０１ないしＳ２０８の機能的手段が、この請求項１の発明における予測手段に相当し、ステップＳ１０５，Ｓ１０８の各機能的手段が、この請求項１の発明における判断基準値設定手段に相当する。また、このステップＳ１０５，Ｓ１０８の各機能的手段が、この請求項２の発明における路面状態判定手段に相当し、ステップＳ１０６ないしＳ１１０の各機能的手段が、この請求項２の発明における対応制御手段に相当する。

なお、この発明は上記の具体例に限定されないのであって、ベルト式の無段変速機以外にトラクション式の無段変速機を対象とする制御装置にも適用することができる。また、上記の具体例では、この請求項２の発明の対応制御手段に相当するものとして、無段変速機の挟圧力を増減する制御例を説明しているが、この対応制御手段により実行される対応制御とは、この発明の路面状態判定手段により判定される路面状態に対応して制御されることによって、その効果を得られる、もしくは効果を向上させることができる制御のことである。具体的には、例えば、駆動系統内のライン圧を路面状態に応じて設定する制御、あるいは車両のサスペンションの強弱を路面状態に応じて変化させる制御などに適用することができる。

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。 この発明の制御装置による制御の一例の、所定制御に関する部分を説明するためのフローチャートである。 この発明の制御装置による他の制御例を説明するためのフローチャートである。 この発明で対象とする無段変速機を含む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、 ３…ロックアップクラッチ、 ５…エンジン（動力源）、１３…駆動プーリ、 １４…従動プーリ、 １５，１６…油圧アクチュエータ、 １７…ベルト、 ２０…駆動輪、 ２５…変速機用電子制御装置（ＣＶＴ−ＥＣＵ）。

Claims (2)

1. 動力源と駆動輪との間でトルクを伝達する駆動系統における所定の検出値と判断基準値との比較結果に基づいて路面状態の判定をおこなう車両用路面状態判定装置において、
   駆動系統に対する動力源側からの入力トルクの変動の大きいことを予測する予測手段と、
   前記入力トルクの変動が大きいことが予測された場合に、予測されない場合より前記判断基準値を悪路判定が成立しにくい値に設定する判断基準値設定手段と
   を備えていることを特徴とする車両用路面状態判定装置。
2. 前記駆動系統に動力伝達機構が含まれており、
   前記判断基準値設定手段で設定された判断基準値と前記所定の検出値とに基づいて路面状態の判定をおこなう路面状態判定手段と、
   その路面状態判定手段による判定結果に基づいて、前記動力伝達機構を制御する対応制御手段と
   を更に備えていることを特徴とする請求項１に記載の車両用路面状態判定装置。

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