JP4277424B2 - 車両用無段変速機の制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用無段変速機の制御装置に係り、特に、動力伝達を行う摩擦力を適切に制御して滑りを回避しつつ摩擦によるエネルギー損失を低減する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
(a) 走行用の動力源と駆動輪との間の動力伝達経路に配設され、摩擦力を介して動力伝達を行うとともにその摩擦力を制御できる無段変速機と、(b) 前記動力源と駆動輪との間の動力伝達経路を接続、遮断する断続装置（例えば前後進切換装置のクラッチやブレーキなど）と、を有し、(c) 前記無段変速機の推定負荷トルクに基づいてその無段変速機の摩擦力を制御する車両用無段変速機の制御装置が知られている。特開平６−１０９１１５号公報に記載の装置はその一例で、無段変速機として溝幅が可変の一対のプーリに伝動ベルトが巻き掛けられたベルト式無段変速機が用いられているとともに、動力源と無段変速機との間に配設されたトルクコンバータのタービントルクを推定負荷トルクとして求め、プーリと伝動ベルトとの間の摩擦力に関与するベルト挟圧力を制御するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、断続装置が遮断状態から接続状態へ切り換えられる際にもタービントルクを推定負荷トルクとすると、実際の負荷トルクと推定負荷トルク（タービントルク）との誤差が大きくなり、必要以上のベルト挟圧力が作用して燃費等のエネルギー効率が低下したり、ベルト挟圧力が低くてベルト滑りが生じたりする可能性があった。すなわち、断続装置の係合過程では、その係合トルクが負荷トルクに対応するためタービントルクよりも小さい一方、その係合過程でアクセルが踏込み操作されると、断続装置が完全係合するまでの時間が長くなり、例えば係合ショックを抑制するためにアキュムレータを備えている場合には、アキュムレータの作動端で係合トルクが急に増加して完全係合する際に、動力源のイナーシャにより負荷トルクがタービントルクを越えて大きくなることがある。
【０００４】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、断続装置が遮断状態から接続状態へ切り換えられる際の無段変速機の摩擦力の適正化を図り、滑りを防止しつつ摩擦によるエネルギー損失を低減することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) 走行用の動力源と駆動輪との間の動力伝達経路に配設され、摩擦力を介して動力伝達を行うとともにその摩擦力を制御できる無段変速機と、(b) 前記動力源と駆動輪との間の動力伝達経路を接続、遮断する断続装置と、を有し、(c) 前記無段変速機の推定負荷トルクに基づいてその無段変速機の摩擦力を制御する車両用無段変速機の制御装置において、(d) 前記断続装置が遮断状態から接続状態へ切り換えられる際には、その接続に伴って前記無段変速機に作用する前記動力源のイナーシャを考慮して定められたその断続装置の伝達トルクを前記推定負荷トルクとする接続切換時負荷トルク算出手段を有し、且つ、 (e) その接続切換時負荷トルク算出手段は、アクセル操作された場合は前記動力源のイナーシャを考慮して定められた前記断続装置の伝達トルクを前記推定負荷トルクとし、アクセル操作されていない場合は前記動力源のイナーシャを考慮することなく定められた前記断続装置の伝達トルクを前記推定負荷トルクとすることを特徴とする。
【０００６】
第２発明は、(a) 走行用の動力源と駆動輪との間の動力伝達経路に配設され、摩擦力を介して動力伝達を行うとともにその摩擦力を制御できる無段変速機と、 (b) 前記動力源と駆動輪との間の動力伝達経路を接続、遮断する断続装置と、を有し、 (c) 前記無段変速機の推定負荷トルクに基づいてその無段変速機の摩擦力を制御する車両用無段変速機の制御装置において、 (d) 前記断続装置が遮断状態から接続状態へ切り換えられる際には、その接続に伴って前記無段変速機に作用する前記動力源のイナーシャを考慮して定められたその断続装置の伝達トルクを前記推定負荷トルクとする接続切換時負荷トルク算出手段を有し、且つ、 (e) その接続切換時負荷トルク算出手段は、アクセル操作量が予め定められた判定値以上の場合は前記動力源のイナーシャを考慮して定められた前記断続装置の伝達トルクを前記推定負荷トルクとし、アクセル操作量がその判定値より小さい場合は前記断続装置の係合トルクを前記推定負荷トルクとすることを特徴とする。
第３発明は、第１発明または第２発明の車両用無段変速機の制御装置において、(a) 前記走行用の動力源には流体継手が接続されており、(b) 前記断続装置が接続状態の場合に、前記流体継手の出力トルクを基本にして前記推定負荷トルクを算出する接続状態負荷トルク算出手段を備えていることを特徴とする。
【０００７】
第４発明は、第１発明〜第３発明の何れかの車両用無段変速機の制御装置において、前記断続装置は、車両を前進させる前進状態、後退させる後進状態、および動力伝達を遮断する遮断状態とに切り換えることができる前後進切換装置の構成要素である摩擦係合装置であることを特徴とする。
【０００８】
第５発明は、第１発明〜第４発明の何れかの車両用無段変速機の制御装置において、前記無段変速機は、溝幅が可変の一対のプーリと、その一対のプーリに巻き掛けられて摩擦力により動力伝達を行う伝動ベルトとを有するベルト式無段変速機で、そのプーリが伝動ベルトを挟圧するベルト挟圧力が前記推定負荷トルクに基づいて制御されることを特徴とする。
【０００９】
【発明の効果】
このような車両用無段変速機の制御装置においては、断続装置が遮断状態から接続状態へ切り換えられる際には、その接続に伴って無段変速機に作用する動力源のイナーシャを考慮して定められた断続装置の伝達トルクを推定負荷トルクとして摩擦力が制御されるため、実際の負荷トルクと推定負荷トルクとの誤差が小さくなり、摩擦力が適切に制御されて滑りを防止しつつ摩擦によるエネルギー損失が低減される。すなわち、断続装置の係合過程（スリップ状態）では、断続装置の伝達トルク（係合トルクに対応）が推定負荷トルクとされることにより、無段変速機の摩擦力が低減されてエネルギー損失が低減される一方、断続装置の急係合などで動力源のイナーシャが無段変速機に作用しても、それに起因する無段変速機の滑りを防止することができるのである。
【００１０】
第３発明では、断続装置が完全係合させられた接続状態では、流体継手の出力トルクを基本にして推定負荷トルクを算出するようになっているため、接続状態においても無段変速機の滑りを防止しつつ摩擦力が必要最小限に制御されてエネルギー損失が低減される。
【００１１】
無段変速機としてベルト式無段変速機が用いられている第５発明では、断続装置の接続切換時に動力源のイナーシャに起因するベルト滑りが防止されて寿命が向上するとともに、係合過程ではその係合トルクに応じてベルト挟圧力が制御されることにより、過度の摩擦力によるエネルギー損失が低減される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
走行用の動力源としては、燃料の燃焼によって駆動力を発生するガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関、或いは電気エネルギーで作動する電動モータなど、種々の動力源を採用できる。内燃機関および電動モータの両方を走行用の動力源として備えていても良い。
【００１３】
摩擦力を介して動力伝達を行うとともに摩擦力を制御できる無段変速機としては、第５発明のようにベルト式無段変速機が好適に用いられるが、トロイダル型無段変速機などの他の無段変速機を採用することもできる。ベルト挟圧力などの摩擦力の制御や変速比の制御は、例えば油圧シリンダなどの油圧制御で行うように構成され、変速比を制御する変速制御装置および摩擦力を制御する挟圧力制御装置は、油圧を制御する電磁開閉弁やリニアソレノイド弁などを含んで構成される。
【００１４】
ベルト式無段変速機の変速制御は、一対のプーリの何れか一方の油圧制御によって行われ、挟圧力制御は他方のプーリの油圧制御によって行われるが、一般に変速制御は動力源側に位置する入力側可変プーリが用いられ、ベルト挟圧力の制御は駆動輪側に位置する出力側可変プーリが用いられる。
【００１５】
変速制御装置は、例えば変速条件に従って目標変速比を求めて実際の変速比が目標変速比になるように制御したり、車速や出力軸回転速度などに応じて入力側の目標回転速度を求め、実際の入力軸回転速度が目標回転速度になるようにフィードバック制御したりするなど、種々の態様を採用できる。入力側の目標回転速度は目標変速比に対応し、必ずしも目標変速比そのものを求める必要はない。
【００１６】
上記変速条件は、例えばアクセル操作量などの運転者の出力要求量および車速（出力軸回転速度に対応）などの運転状態をパラメータとするマップや演算式などによって設定される。なお、常に自動的に変速比が制御される必要はなく、所定車速以上の走行中など一定の条件下で運転者が手動操作で任意に変速比を変更できるようになっていても良い。
【００１７】
挟圧力制御装置は、例えば(a) 無段変速機に作用する推定負荷トルクを算出する推定負荷トルク算出手段と、(b) その推定負荷トルクに基づいて無段変速機の滑りを防止する上で必要な最低限の理論必要摩擦力を算出する理論必要摩擦力算出手段と、(c) 滑りに関与する物理量の変化特性やばらつきに応じて安全率を算出する安全率算出手段と、(d) 理論必要摩擦力を基準にして安全率を加味して最終の必要摩擦力を算出する必要摩擦力算出手段と、を有して構成される。油圧制御で摩擦力を制御する場合、上記理論必要摩擦力算出手段は、例えば理論必要油圧を算出する理論必要油圧算出手段にて構成され、必要摩擦力算出手段は、例えば必要油圧を算出する必要油圧算出手段にて構成される。
【００１８】
断続装置は、例えば動力源と無段変速機との間に配設されるが、無段変速機と駆動輪との間に配設されていても良い。また、この断続装置は、直結クラッチや反力を受ける反力ブレーキなどで、油圧式の摩擦係合装置が好適に用いられる。
【００１９】
断続装置の遮断状態から接続状態への切換えは、例えば車両を発進させるために運転者の操作に従って行われ、車両の停止状態で行われる場合が多いが、惰性走行時などの車両走行中に行われる場合も含む。車両停止時に接続状態へ切り換えられると、例えば動力源として内燃機関が設けられている場合、内燃機関の回転が停止してしまうため、トルクを伝達するとともに相対回転を許容するトルク伝達装置を無段変速機と動力源との間に配設することになる。トルク伝達装置としては、第３発明のようにトルクコンバータやフルードカップリング等の流体継手が好適に用いられるが、例えば所定の低車速以下ではクリープトルクを発生させるためにスリップ係合させられるとともに、所定の車速以上で完全係合させられる電磁クラッチ（発進クラッチ）などを用いることも可能である。本発明は走行中の断続装置の切換えのみに適用することも可能で、上記トルク伝達装置は必ずしも必須ではない。
【００２０】
接続切換時負荷トルク算出手段によって算出される断続装置の伝達トルクは、例えば遮断状態から接続状態への切換え開始時からの経過時間をパラメータとして予め実験等によって定められたマップや演算式などを用いて求められる。動力源のイナーシャは回転速度などによって異なるため、最も大きなイナーシャが発生する場合を想定して上記マップ等を設定するか、或いはエンジン回転速度やアクセル操作量（運転者の出力要求量）などのイナーシャに関与する物理量をパラメータとしてマップ等を設定することが望ましい。
【００２１】
断続装置の係合過程（スリップ状態）では、断続装置の係合トルクが伝達トルクに対応するため、例えば断続装置にアキュムレータが接続されている場合はその油圧特性に応じて上記マップ等を設定すれば良いし、リニアソレノイド弁によって油圧を直接制御する場合は、指令値を用いて算出することもできる。
【００２２】
動力源のイナーシャが影響するのは、例えば係合過程でアクセルが踏込み操作されて完全係合するまでの時間が長くなり、係合ショックを抑制するために設けられたアキュムレータが作動端に達して係合トルクが急に増加する際に断続装置が急に完全係合させられる場合であるため、通常のアキュムレータの作動範囲（係合トルクの漸増範囲）内で完全係合させられる場合と場合分けして伝達トルクを算出する。具体的には、断続装置の係合過程でアクセル操作量などの運転者の出力要求量が所定値以上になったか否か、或いは動力源の回転速度が所定値以上になったか否か、などにより係合トルクの漸増範囲内で完全係合するか否かを判断し、漸増範囲内で完全係合する場合は動力源のイナーシャを考慮することなく定められたマップなどで伝達トルク（係合トルクに対応）を求め、漸増範囲内で完全係合しない場合は動力源のイナーシャを考慮して定められたマップなどで伝達トルクを求めるのである。リニアソレノイド弁を用いて直接圧制御する場合も、アキュムレータと同様に所定時間を経過すると油圧を急に高くするようになっているのが普通であり、同様の制御を適用できる。
【００２３】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明が適用された車両用駆動装置１０の骨子図である。この車両用駆動装置１０は横置き型で、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両に好適に採用されるものであり、走行用の動力源として用いられる内燃機関としてエンジン１２を備えている。エンジン１２の出力は、トルクコンバータ１４から前後進切換装置１６、ベルト式無段変速機（ＣＶＴ）１８、減速歯車２０を介して差動歯車装置２２に伝達され、左右の駆動輪２４Ｌ、２４Ｒへ分配される。
【００２４】
エンジン１２は、吸入空気量を電気的に調整する電気式スロットル弁３０を備えており、運転者の出力要求量を表すアクセル操作量θACC などに応じてエンジンＥＣＵ（電子制御ユニット）１１０（図２参照）により電気式スロットル弁３０の開閉制御や燃料噴射制御等のエンジン出力制御が行われることにより、エンジン１２の出力が増減制御される。また、エンジン１２の吸気管３１にはブレーキブースタ３２が接続され、吸気管３１内の負圧によってブレーキペダル３３の踏込み操作力（ブレーキ力）を助勢するようになっている。
【００２５】
トルクコンバータ１４は、エンジン１２のクランク軸に連結されたポンプ翼車１４ｐ、およびタービン軸３４を介して前後進切換装置１６に連結されたタービン翼車１４ｔを備えており、流体を介して動力伝達を行う流体継手である。また、それ等のポンプ翼車１４ｐおよびタービン翼車１４ｔの間にはロックアップクラッチ２６が設けられ、それ等を一体的に連結して一体回転させることができるようになっている。上記ポンプ翼車１４ｐには、ベルト式無段変速機１８を変速制御したりベルト挟圧力を発生させたり、或いは各部に潤滑油を供給したりするための油圧を発生する機械式のオイルポンプ２８が設けられている。
【００２６】
前後進切換装置１６は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置にて構成されており、トルクコンバータ１４のタービン軸３４はサンギヤ１６ｓに連結され、ベルト式無段変速機１８の入力軸３６はキャリア１６ｃに連結されている。そして、キャリア１６ｃとサンギヤ１６ｓとの間に配設された直結クラッチ３８が係合させられると、前後進切換装置１６は一体回転させられてタービン軸３４が入力軸３６に直結され、前進方向の駆動力が駆動輪２４Ｒ、２４Ｌに伝達される。リングギヤ１６ｒとハウジングとの間に配設された反力ブレーキ４０が係合させられるとともに上記直結クラッチ３８が開放されると、入力軸３６はタービン軸３４に対して逆回転させられ、後進方向の駆動力が駆動輪２４Ｒ、２４Ｌに伝達される。また、直結クラッチ３８および反力ブレーキ４０が共に開放されると、エンジン１２とベルト式無段変速機１８との間の動力伝達が遮断される。直結クラッチ３８および反力ブレーキ４０は何れも油圧式摩擦係合装置で、エンジン１２とベルト式無段変速機１８との間の動力伝達経路を接続、遮断できる断続装置に相当する。
【００２７】
ベルト式無段変速機１８は、上記入力軸３６に設けられたＶ溝幅が可変の入力側可変プーリ４２と、出力軸４４に設けられたＶ溝幅が可変の出力側可変プーリ４６と、それ等の可変プーリ４２、４６に巻き掛けられた伝動ベルト４８とを備えており、可変プーリ４２、４６と伝動ベルト４８との間の摩擦力を介して動力伝達が行われる。可変プーリ４２、４６は、Ｖ溝幅を変更する油圧シリンダを備えて構成されており、入力側可変プーリ４２の油圧シリンダの油圧が変速制御回路５０（図２参照）によって制御されることにより、両可変プーリ４２、４６のＶ溝幅が変化して伝動ベルト４８の掛かり径（有効径）が変更され、変速比γ（＝入力軸回転速度ＮＩＮ／出力軸回転速度ＮＯＵＴ）が連続的に変化させられる。
【００２８】
図３は、上記変速制御回路５０の一例で、変速比γを小さくするアップシフト用の電磁開閉弁５２および流量制御弁５４と、変速比γを大きくするダウンシフト用の電磁開閉弁５６および流量制御弁５８とを備えている。そして、アップシフト用の電磁開閉弁５２がＣＶＴコントローラ８０（図２参照）によりデューティ制御されると、モジュレータ圧ＰＭを減圧した所定の制御圧ＰVUが流量制御弁５４に出力され、その制御圧ＰVUに対応して調圧されたライン圧ＰＬが供給路６０から入力側可変プーリ４２の油圧シリンダに供給されることにより、そのＶ溝幅が狭くなって変速比γが小さくなる。また、ダウンシフト用の電磁開閉弁５６がＣＶＴコントローラ８０によりデューティ制御されると、モジュレータ圧ＰＭを減圧した所定の制御圧ＰVDが流量制御弁５８に出力され、その制御圧ＰVDに対応してドレーンポート５８ｄが開かれることにより、入力側可変プーリ４２内の作動油が排出路６２から所定の流量でドレーンされてＶ溝幅が広くなり、変速比γが大きくなる。なお、変速比γが略一定で入力側可変プーリ４２に対する作動油の供給が必要ない場合でも、油漏れによる変速比変化を防止するため、流量制御弁５４は所定の流通断面積でライン油路６４と供給路６０とを連通させ、所定の油圧を作用させるようになっている。
【００２９】
また、出力側可変プーリ４６の油圧シリンダの油圧は、伝動ベルト４８が滑りを生じないように、挟圧力制御回路７０（図２参照）により調圧制御される。図４は、挟圧力制御回路７０の一例で、前記オイルポンプ２８によりオイルタンク７２から汲み上げられた作動油は、リニアソレノイド弁７４に供給されるとともに、挟圧力制御弁７６を経て出力側可変プーリ４６の油圧シリンダに供給される。リニアソレノイド弁７４は、ＣＶＴコントローラ８０によって励磁電流が連続的に制御されることにより、オイルポンプ２８から供給された作動油の油圧を連続的に調圧して、制御圧ＰS を挟圧力制御弁７６に出力するもので、挟圧力制御弁７６から出力側可変プーリ４６の油圧シリンダに供給される作動油の油圧ＰO は、制御圧ＰS が高くなるに従って上昇させられ、それに伴ってベルト挟圧力すなわち可変プーリ４２、４６と伝動ベルト４８との間の摩擦力が増大させられる。
【００３０】
リニアソレノイド弁７４にはまた、カットバック弁７８のＯＮ時に制御圧ＰS がフィードバック室７４ａに供給される一方、カットバック弁７８のＯＦＦ時には、その制御圧ＰS の供給が遮断されてフィードバック室７４ａが大気に開放されるようになっており、カットバック弁７８のＯＮ時にはＯＦＦ時よりも制御圧ＰS 、更には油圧ＰO の特性が低圧側へ切り換えられる。カットバック弁７８は、前記トルクコンバータ１４のロックアップクラッチ２６のＯＮ（係合）時に、図示しない電磁弁から信号圧ＰONが供給されることによりＯＮに切り換えられるようになっている。
【００３１】
図２のＣＶＴコントローラ８０はマイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、上記ベルト式無段変速機１８の変速制御や挟圧力制御を行うもので、シフトポジションセンサ８２、アクセル操作量センサ８４、エンジン回転速度センサ８６、出力軸回転速度センサ８８、入力軸回転速度センサ９０、タービン回転速度センサ９２、油温センサ９４、油圧センサ９６などから、それぞれシフトレバー９８（図５参照）のシフトポジションＳＦＴＰ、アクセルペダルの操作量θACC 、エンジン回転速度ＮＥ、出力軸回転速度ＮＯＵＴ（車速Ｖに対応）、入力軸回転速度ＮＩＮ、タービン回転速度ＮＴ、ベルト式無段変速機１８の油圧回路の油温ＴO 、出力側可変プーリ４６の油圧ＰO などを表す信号が供給されるようになっている。
【００３２】
シフトレバー９８は運転者によって選択操作されるもので、シフトポジションＳＦＴＰとして前進走行用のＤレンジ、後進走行用のＲレンジ、動力伝達を遮断するＮレンジ、駐車用のＰレンジを備えている。そして、そのシフトレバー９８には図５に示すマニュアルシフトバルブ１００がケーブル等を介して接続されており、そのマニュアルシフトバルブ１００により油路が切り換えられることにより、Ｄレンジでは前記前後進切換装置１６の反力ブレーキ４０が開放されるとともに直結クラッチ３８が係合させられ、Ｒレンジでは直結クラッチ３８が開放されるとともに反力ブレーキ４０が係合させられ、ＮレンジおよびＰレンジでは直結クラッチ３８および反力ブレーキ４０が共に開放される。反力ブレーキ４０には、マニュアルシフトバルブ１００からリバースコントロールバルブ１０２を経て作動油が供給されるようになっており、リバースコントロールバルブ１０２は、シフトレバー９８がＲレンジへ操作され時だけ信号圧ＰR の供給が停止されてＯＮ状態になり、反力ブレーキ４０への作動油の供給が許容されるようになっている。また、直結クラッチ３８および反力ブレーキ４０には、それぞれアキュムレータ１０４、１０６が接続され、Ｎ→ＤシフトやＮ→Ｒシフトでそれ等のクラッチ３８やブレーキ４０が係合させられて駆動輪２４Ｌ、２４Ｒへ駆動力が伝達される際のシフトショックが軽減されるようになっている。なお、Ｐレンジでは、図示しないメカニカルパーキングロック機構により駆動輪２４Ｒ、２４Ｌの回転が機械的に阻止されるようになっている。
【００３３】
前記ＣＶＴコントローラ８０にはまたエンジンＥＣＵ（電子制御ユニット）１１０が接続され、ベルト式無段変速機１８の変速制御やベルト挟圧力の制御に必要な各種の情報、例えばエンジン１２の吸入空気量Ｑ、エンジン水温ＴＨＷ、オルタネータの電気負荷ＥＬＳ、アクセルＯＦＦのコースト走行時にエンジン１２に対する燃料供給を停止するフューエルカットの有無、減筒運転の有無、エアコンのＯＮ・ＯＦＦ、ロックアップクラッチ２６のＯＮ・ＯＦＦ、などに関する信号が供給されるようになっている。
【００３４】
また、ＣＶＴコントローラ８０は、図６に示すように機能的に変速制御手段１１２、入力状態判断手段１１４、挟圧力制御手段１１６を備えており、挟圧力制御手段１１６は更に推定入力トルク算出手段１１８、理論必要油圧算出手段１２０、安全率算出手段１２２、必要油圧算出手段１２４を備えている。
【００３５】
変速制御手段１１２は、図７に示すように運転者の出力要求量を表すアクセル操作量θACC および車速Ｖ（出力軸回転速度ＮＯＵＴに対応）をパラメータとして予め定められた変速マップから入力側の目標回転速度ＮＩＮＴを算出し、実際の入力軸回転速度ＮＩＮが目標回転速度ＮＩＮＴと一致するように、それ等の偏差に応じてベルト式無段変速機１８の変速制御、具体的には変速制御回路５０の電磁開閉弁５２、５６をフィードバック制御して、入力側可変プーリ４２の油圧シリンダに対する作動油の供給、排出を制御する。図７のマップは変速条件に相当するもので、車速Ｖが小さくアクセル操作量θACC が大きい程大きな変速比γになる目標回転速度ＮＩＮＴが設定されるようになっている。また、車速Ｖは出力軸回転速度ＮＯＵＴに対応するため、入力軸回転速度ＮＩＮの目標値である目標回転速度ＮＩＮＴは目標変速比に対応し、ベルト式無段変速機１８の最小変速比γmin と最大変速比γmax の範囲内で定められている。上記変速マップは、ＣＶＴコントローラ８０のマップ記憶装置（ＲＯＭなど）１２６に予め記憶されている。この変速制御手段１１２および変速制御回路５０を含んで変速制御装置が構成されている。
【００３６】
入力状態判断手段１１４および挟圧力制御手段１１６は、エンジン１２側から駆動輪２４Ｌ、２４Ｒ側へ動力が伝達される駆動状態か、駆動輪２４Ｌ、２４Ｒ側からエンジン１２側へ動力が伝達される被駆動状態（エンジンブレーキ状態）か、断続装置としての直結クラッチ３８および反力ブレーキ４０が共に開放されている遮断状態か、に場合分けしてベルト挟圧力すなわち出力側可変プーリ４６の油圧ＰO を制御するためのもので、具体的には図８のフローチャートに従って信号処理を行う。図８のフローチャートは所定のサイクルタイムで繰り返し実行されるもので、ステップＳ２〜Ｓ４は入力状態判断手段１１４によって実行され、ステップＳ５−１〜Ｓ５−４は挟圧力制御手段１１６の推定入力トルク算出手段１１８によって実行され、ステップＳ６−１〜Ｓ６−４は挟圧力制御手段１１６の理論必要油圧算出手段１２０によって実行され、ステップＳ７−１〜Ｓ７−４は挟圧力制御手段１１６の安全率算出手段１２２によって実行され、ステップＳ８は挟圧力制御手段１１６の必要油圧算出手段１２４によって実行される。
【００３７】
図８のステップＳ１では、ベルト挟圧力の制御に必要な各種の信号を読み込み、ステップＳ２では、シフトポジションＳＦＴＰがＮまたはＰレンジか否か、言い換えれば直結クラッチ３８および反力ブレーキ４０が共に開放された遮断状態か否かを判断する。そして、ＮまたはＰレンジの場合はステップＳ５−１以下を実行することにより、遮断状態の挟圧力制御を行う一方、ＮまたはＰレンジでない場合はステップＳ３でアイドル接点がＯＮか否かを判断する。アイドル接点は前記アクセル操作量センサ８４に内蔵されていて、アクセル操作量θACC が略０のアクセルＯＦＦ時にＯＮになるもので、アイドル接点がＯＦＦの場合は通常は駆動状態であり、ステップＳ５−４以下を実行して駆動状態の挟圧力制御を行う。また、アイドル接点がＯＮの場合は通常は被駆動状態であるが、更にステップＳ４でフューエルカットの有無を判断し、フューエルカット時にはステップＳ５−２以下を実行してフューエルカットＯＮ被駆動状態の挟圧力制御を行う一方、フューエルカットが実施されていない場合は、ステップＳ５−３以下を実行してフューエルカットＯＦＦ被駆動状態の挟圧力制御を行う。
【００３８】
本実施例では、アイドル接点がＯＮかＯＦＦかによって駆動状態か被駆動状態かを判断するようになっているが、アイドル接点がＯＮの場合でもクリープ走行等の低車速では駆動状態であるため、例えばタービン回転速度ＮＴとエンジン回転速度ＮＥとを比較することにより、駆動状態か被駆動状態かをより正確に判断するようにしても良い。すなわち、ＮＴ≦ＮＥであれば駆動状態で、ＮＴ＞ＮＥであれば被駆動状態と判断するのである。アイドル接点がＯＦＦのアクセル踏込み操作時でも、同様にして駆動状態か被駆動状態かをより正確に判断することができる。
【００３９】
ステップＳ５−１、Ｓ５−２、Ｓ５−３、Ｓ５−４は、何れも推定入力トルクＴＩＮＴを算出するステップで、ＮまたはＰレンジの場合のステップＳ５−１を除くステップＳ５−２、Ｓ５−３、Ｓ５−４は図９に示すフローチャートに従って信号処理を行う。図９のステップＲ１では、直結クラッチ３８または反力ブレーキ４０が係合過渡時か否かを、例えばそれ等の油圧やタービン回転速度ＮＴ、或いはＮ→Ｄシフト時またはＮ→Ｒシフト時からの経過時間などに基づいて判断し、係合過渡時であればステップＲ２以下を実行し、係合過渡時でなければステップＲ４以下を実行する。
【００４０】
係合過渡時でない場合、すなわち直結クラッチ３８または反力ブレーキ４０が完全係合させられている場合に実行するステップＲ４では、吸入空気量Ｑおよびエンジン回転速度ＮＥに基づいて、予め設定されたマップや演算式に従って推定エンジントルクＴＥを算出する。但し、被駆動状態では正確に算出できないため、エンジン１２のポンプ作用による推定エンジントルクＴＥをフューエルカットの有無などに応じて予めマップなどで設定しておく。ステップＲ５では、トルクコンバータ１４の速度比ｅ（＝出力回転速度／入力回転速度）に基づいて、予め設定されたマップや演算式に従ってトルク比を算出し、上記推定エンジントルクＴＥに掛算するとともに、入力軸回転速度ＮＩＮの変化によって発生するエンジン１２等のイナーシャトルク分を加算することにより、推定タービントルクＴＴを算出する。ロックアップクラッチ２６がＯＮ（係合）の場合は、トルク比＝１．０である。そして、ステップＲ６で、推定タービントルクＴＴを推定入力トルクＴＩＮにする。なお、後進時は前後進切換装置１６を構成している遊星歯車装置のギヤ比を考慮して推定入力トルクＴＩＮが設定される。
【００４１】
本実施例では、ＣＶＴコントローラ８０による一連の信号処理のうち、上記ステップＲ４、Ｒ５、Ｒ６を実行する部分が接続状態負荷トルク算出手段として機能しており、推定タービントルクＴＴは流体継手の出力トルクに相当し、推定入力トルクＴＩＮは推定負荷トルクに相当する。
【００４２】
一方、係合過渡時に実行するステップＲ２では、シフトレバー９８がＤレンジかＲレンジかに応じて、直結クラッチ３８または反力ブレーキ４０の係合トルクに基づいて、前後進切換装置１６を構成している遊星歯車装置のギヤ比を考慮して予め定められたマップなどから入力軸３６に伝達される伝達トルクＴＤを算出し、ステップＲ３でその伝達トルクＴＤを推定入力トルクＴＩＮにする。すなわち、Ｎ→ＤシフトまたはＮ→Ｒシフト直後の係合過程（スリップ状態）では、それ等のクラッチ３８やブレーキ４０の係合トルクが伝達トルクＴＤに対応し、その伝達トルクＴＤがベルト式無段変速機１８への入力トルクになるため、係合過渡時においても適切な挟圧力制御を行うためには伝達トルクＴＤを求める必要がある。本実施例では、直結クラッチ３８、反力ブレーキ４０に何れもアキュムレータ１０４、１０６が接続されているため、それ等のアキュムレータ１０４、１０６の油圧特性に応じて定められたマップなどにより、Ｎ→ＤシフトまたはＮ→Ｒシフトからの経過時間などに基づいて算出できる。例えば図１０は、直結クラッチ３８が係合させられるＮ→Ｄシフト時のタイムチャートの一例で、係合トルクに対応するクラッチ係合油圧はアキュムレータ１０４の油圧特性に従って上昇させられるため、Ｎ→Ｄシフト時間ｔ0 からの経過時間に基づいてクラッチ係合油圧から伝達トルクＴＤを求めることができる。機械的なアキュムレータ１０４、１０６を使用せず、リニアソレノイド弁などで係合油圧を直接制御する場合は、その指令値から係合トルクを算出することができる。図１０の「入力トルク」は、ベルト式無段変速機１８に対する入力トルクである。
【００４３】
また、車両停止時のアクセルＯＦＦ状態でＮ→ＤまたはＮ→Ｒシフトが行われた場合には、それ等のアキュムレータ１０４、１０６の作動範囲である油圧漸増範囲内で滑らかに完全係合させられるが、その係合過程などでアクセルが踏込み操作されると完全係合するまでの時間が長くなり、アキュムレータ１０４、１０６が作動端に達して係合トルクが急に増加する際に急に完全係合させられ、エンジン１２等のイナーシャの影響が大きくなる。すなわち、図１０の実線はアクセル操作量θACC が略０のアクセルＯＦＦ時のもので、直結クラッチ３８は、アキュムレータ１０４のピストンが後退させられる時間ｔ1 〜ｔ2 の油圧漸増範囲内で完全係合させられてタービン回転速度ＮＴが０になるとともに、ベルト式無段変速機１８への入力トルクは比較的滑らかに上昇させられるのに対し、一点鎖線はＮ→Ｄシフト直後にアクセルが踏込み操作された場合で、エンジン回転速度ＮＥ更にはタービン回転速度ＮＴが吹き上がるため、時間ｔ1 〜ｔ2 の油圧漸増範囲内でクラッチ３８が完全係合できず、アキュムレータ１０４のピストンが作動端に達してクラッチ係合油圧がライン圧ＰＬまでステップ上昇させられる際に急係合させられるため、その係合時にエンジン１２のイナーシャなどで入力トルクが急増する。このため、本実施例ではベルト滑りを回避する上で、そのようなアクセル踏込み操作を前提として、図１０の入力トルクの欄に一点鎖線で示すような特性を有する伝達トルクマップが設定されている。この伝達トルクマップは、前記マップ記憶装置１２６に予め記憶されている。
【００４４】
なお、エンジン１２等のイナーシャを反映したアクセル操作量θACC やエンジン回転速度ＮＥなどをパラメータとして伝達トルクマップを設定し、ベルト式無段変速機１８への入力トルクに相当する伝達トルクＴＤを運転状態に応じて更に高い精度で算出できるようにすることも可能である。例えば、アクセルが踏込み操作されたか否かによって、図１０の入力トルクの欄に実線および一点鎖線で示すような２種類の伝達トルクマップを設定し、アクセル操作の有無によりそれ等を使い分けるようにしても良い。このようにアクセル操作の有無で伝達トルクマップを使い分ける場合が請求項１の一実施態様である。
【００４５】
また、前記ステップＲ１では、完全係合の際にエンジン１２等のイナーシャによって発生するトルク変動時間も係合過渡時と判定し、ステップＲ２以下が実行されるようになっている。但し、例えば係合トルクの漸増範囲内（例えば図１０の時間ｔ2 に達するまで）にタービン回転速度ＮＴなどから完全係合したと判断した場合は、直ちにステップＲ４へ移行するようにしても良いなど、種々の態様を採用できる。
【００４６】
本実施例では、ＣＶＴコントローラ８０による一連の信号処理のうち、上記ステップＲ２およびＲ３を実行する部分が接続切換時負荷トルク算出手段として機能しており、推定入力トルクＴＩＮは推定負荷トルクに相当する。
【００４７】
図９のステップＲ７では、推定入力トルクＴＩＮを例えば図１１に示すように入力状態に応じて別々に補正する。具体的には、駆動状態および被駆動状態では、エンジンフリクショントルク、オイルポンプ駆動トルク、エアコン駆動トルク、オルタネータ駆動トルクを考慮し、駆動状態（Ｓ５−４）ではそれ等のトルクを減算する一方、被駆動状態（Ｓ５−２、Ｓ５−３）ではそれ等のトルクを加算して、最終的な推定入力トルクＴＩＮＴを算出する。すなわち、オイルポンプ２８やエアコンのコンプレッサ、オルタネータ等の補機はエンジン１２によって駆動されるため、駆動状態ではエンジン１２の出力トルクからそれ等の駆動トルクを差し引いたトルクがベルト式無段変速機１８側へ伝達されるのである。また、車軸からの逆トルクでエンジン１２が回転駆動される被駆動状態では、上記オイルポンプ２８等の補機もその逆トルクで回転駆動されることになり、その反力（回転抵抗）がベルト式無段変速機１８の負荷になる。このため、エンジン１２のトルク（ポンプ作用による回転抵抗）にそれ等のトルクを加算したトルクがベルト式無段変速機１８の入力トルクになる。なお、これ等の補正を、推定タービントルクＴＴ、或いは推定エンジントルクＴＥを算出する段階で行うようにしても良い。
【００４８】
また、ＮレンジまたはＰレンジの遮断状態の場合（Ｓ５−１）は、ベルト式無段変速機１８への入力トルクが略０であるため、ベルト滑りを考慮する必要性が低く、別の設定方法が可能である。例えばエンジン停止時であれば、低温時のエンジン１２の始動性を向上させるために、エンジン１２の回転負荷になるオイルポンプ２８の負荷が小さくなるように、比較的小さな推定入力トルクＴＩＮＴを設定してベルト挟圧用の油圧を低圧にすることが望ましい。また、本実施例ではエンジン１２の吸気管負圧を利用してブレーキ力を助勢するブレーキブースタ３２を備えているため、Ｎレンジでも所定のブレーキ助勢力が得られるように所定の吸気管負圧を確保することが望ましく、電気式スロットル弁３０の開き量が小さくなるように、比較的小さな推定入力トルクＴＩＮＴを設定してベルト挟圧用の油圧を低圧にすることが望ましい。すなわち、ベルト挟圧用の油圧が高いと、オイルポンプ２８を回転駆動するための負荷が大きくなるため、所定のアイドル回転速度を維持するために電気式スロットル弁３０（またはアイドル回転速度制御用バルブ）を開き制御する必要があるが、このように電気式スロットル弁３０を開いて吸入空気量を多くすると、吸気管負圧が低くなってブレーキ助勢力が低下してしまうのである。
【００４９】
図８に戻って、ステップＳ６−１、Ｓ６−２、Ｓ６−３、Ｓ６−４は、何れも上記推定入力トルクＴＩＮＴに基づいて理論必要油圧ＰＢを算出する。この理論必要油圧ＰＢは、理論必要ベルト挟圧力に対応するもので、ベルト滑りを防止できる最低必要油圧であり、入力側可変プーリ４２から出力側可変プーリ４６へ動力伝達する駆動状態の場合（Ｓ６−４）、入力側可変プーリ４２のベルト掛かり径Ｒを用いて、基本的に次式(1) に従って求めることができる。Ｋは、プーリ面積や摩擦係数などのハード諸元、オイル密度などによって定まる係数で、ベルト掛かり径Ｒは変速比γから求めることができる。図１３は、推定入力トルクＴＩＮＴ、変速比γ、および理論必要油圧ＰＢの関係を示す概略図である。なお、(1) 式は簡略式で、遠心力などを考慮して更に厳密に求めることが望ましい。
ＰＢ＝Ｋ×（ＴＩＮＴ／Ｒ） ・・・(1)
【００５０】
出力側可変プーリ４６から入力側可変プーリ４２へ動力伝達する被駆動状態の場合（Ｓ６−２、Ｓ６−３）は、入力側可変プーリ４２側のベルト挟圧力を適切に制御する必要があるため、出力側可変プーリ４６と入力側可変プーリ４２との推力比αを予め定められたマップや演算式から求め、入力側可変プーリ４２側で所定のベルト挟圧力が得られる出力側可変プーリ４６の理論必要油圧ＰＢを次式(2) に従って算出する。推力比αを求めるマップや演算式は、予め実験などにより変速比γをパラメータとして設定されており、前記マップ記憶装置１２６に記憶されている。
ＰＢ＝Ｋ×α×（ＴＩＮＴ／Ｒ） ・・・(2)
【００５１】
また、ＮレンジまたはＰレンジの遮断状態の場合（Ｓ６−１）は、推定入力トルクＴＩＮＴそのものが正確でないとともに、エンジン１２等のイナーシャがベルト式無段変速機１８に影響しないためベルト滑りを考慮する必要性が低く、上記(1) 式、(2) 式のどちらを用いて理論必要油圧ＰＢを算出しても良い。また、この他の演算式から理論必要油圧ＰＢを算出しても良いが、この理論必要油圧ＰＢの算出式に基づいて、所定の油圧になるように前記推定入力トルクＴＩＮＴを設定することになる。推定入力トルクＴＩＮＴを設定することなく、ステップＳ６−１で直接理論必要油圧ＰＢを設定するようにしても良い。
【００５２】
ステップＳ７−１、Ｓ７−２、Ｓ７−３、Ｓ７−４では、安全率ＳＦを例えば図１２に示すように駆動状態か被駆動状態かによって別々に算出する。安全率ＳＦは、ベルト滑りに関与する物理量の変化特性やばらつきに拘らずベルト滑りが生じないように、前記理論必要油圧ＰＢに掛算されるもので、１．０を基準にして所定の安全係数をそれぞれ加算して求める。具体的には、駆動状態の場合（Ｓ７−４）は、エンジントルクの変動に関する安全係数ＳＦ1 、エンジン１２のフリクショントルクのばらつきに関する安全係数ＳＦ2 、伝動ベルト４８と可変プーリ４２、４６との間の摩擦係数のばらつきと温度特性に関する安全係数ＳＦ3 、悪路や段差乗り越え時等の路面からの逆入力に関する安全係数ＳＦ4 、をそれぞれ１．０に加算して安全率ＳＦを求める。また、被駆動状態の場合（Ｓ７−２、Ｓ７−３）は、前記推力比αのばらつきに関する安全係数ＳＦ5 を加算して安全率ＳＦを算出するが、フューエルカット時にはエンジントルクの変動が無いため、上記安全係数ＳＦ1 を加算する必要はない。フューエルカットＯＦＦ時の被駆動状態の場合、すなわちステップＳ７−３では安全係数ＳＦ1 を加算すれば良い。図１２の「○」は安全率ＳＦに反映されることを意味し、「×」は安全率ＳＦに反映されないことを意味し、「△」は、場合によって反映されることを意味する。
【００５３】
上記エンジントルクの変動に関する安全係数ＳＦ1 は、（エンジントルク＋トルク変動幅）／（エンジントルク）で求められるが、ロックアップクラッチ２６のＯＮ（係合）時にはトルク変動が大きくなるため、ロックアップクラッチ２６のＯＮ、ＯＦＦで場合分けし、ＯＮ時にはＯＦＦ時よりも大きな値にすることが望ましい。エンジン部品のフェールで減筒運転を行う場合もトルク変動が大きくなるため、正常時よりも大きな値にすることが望ましい。また、トルクコンバータ１４のダンパーは、一般に２段折れ特性となっており、エンジントルクが折れ点トルクより大きいと振動が大きくなるため、エンジントルク（推定エンジントルクＴＥ）が折れ点トルクよりも大きいか否かによって場合分けすることが望ましい。但し、被駆動状態ではエンジントルクが折れ点トルクを越えることはないため考慮する必要はない。その他の安全係数ＳＦ2 〜ＳＦ5 については、必ずしも場合分けする必要はなく、予め一定値を設定すれば良いが、必要に応じて場合分けすることも可能である。
【００５４】
なお、ＮレンジまたはＰレンジの遮断状態（Ｓ７−１）では、ベルト滑りを考慮する必要性が低く、ステップＳ７−１では安全率ＳＦ＝１．０にすれば良い。
【００５５】
そして、最後のステップＳ８では、ステップＳ６−１〜Ｓ６−４で求めた理論必要油圧ＰＢにステップＳ７−１〜Ｓ７−４で求めた安全率ＳＦを掛算して、必要油圧ＰＢＴを算出し、出力側可変プーリ４６の油圧ＰO が必要油圧ＰＢＴになるように、挟圧力制御回路７０のリニアソレノイド弁７４に対する励磁電流を制御する。本実施例では、挟圧力制御手段１１６および挟圧力制御回路７０を含んで挟圧力制御装置が構成されている。
【００５６】
このようなベルト式無段変速機の制御装置においては、ベルト滑りに関与する物理量の変化特性やばらつきに応じて設定される安全率ＳＦが駆動状態か被駆動状態かによって異なり、駆動状態ではエンジントルクの変動に関する安全係数ＳＦ1 が安全率ＳＦに反映されるのに対して、被駆動状態（フューエルカットＯＮ時）ではそのエンジントルクの変動に関する安全係数ＳＦ1 が安全率ＳＦに反映されないとともに、被駆動状態に特有の推力比αのばらつきに関する安全係数ＳＦ5 が安全率ＳＦに反映されるため、駆動状態か被駆動状態かによって必要油圧ＰＢＴの制御範囲が変更されて、ベルト滑りを回避しつつベルト挟圧力が適切に制御されるようになり、エネルギー損失を低減して燃費を向上させることができる。
【００５７】
また、本実施例では駆動状態、被駆動状態だけでなく、遮断状態か否かを判断して遮断状態の場合には必要油圧ＰＢＴを別個に設定して油圧ＰO を低圧に調圧するようになっているため、エンジン負荷が低減されて低温時のエンジン始動性が向上するとともに、Ｎレンジでもブレーキブースタ３２によりブレーキ助勢力が好適に得られるようになる。
【００５８】
また、本実施例ではフューエルカットの有無で被駆動状態が場合分けされており、フューエルカット時にはエンジントルクの変動に関する安全係数ＳＦ1 を加算することなく安全率ＳＦが算出されるため、その分だけ必要油圧ＰＢＴの値が低くなってエネルギー損失が低減される。
【００５９】
一方、本実施例ではＮ→ＤシフトまたはＮ→Ｒシフト時に直結クラッチ３８または反力ブレーキ４０が係合させられる際には、その係合に伴ってベルト式無段変速機１８に作用するエンジン１２等のイナーシャを考慮して定められた伝達トルクＴＤを推定入力トルクＴＩＮとして必要油圧ＰＢＴすなわちベルト挟圧力が制御されるため、実際の入力トルクと推定入力トルクＴＩＮ（或いはＴＩＮＴ）との誤差が小さくなり、ベルト挟圧力すなわち伝動ベルト４８と可変プーリ４２、４６との間の摩擦力が適切に制御されて滑りを防止しつつ摩擦によるエネルギー損失が低減される。すなわち、クラッチ３８やブレーキ４０の係合過程（スリップ状態）では、その伝達トルクＴＤ（係合トルクに対応）が推定入力トルクＴＩＮとされることにより、摩擦力が低減されてエネルギー損失が低減される一方、アクセルの踏込み操作などでクラッチ３８やブレーキ４０が急係合させられ、エンジン１２等のイナーシャがベルト式無段変速機１８に作用しても、それに起因するベルト式無段変速機１８の滑りが防止されて伝動ベルト４８の寿命が向上する。
【００６０】
また、断続装置であるクラッチ３８またはブレーキ４０が完全係合させられた接続状態では、推定タービントルクＴＴを基本にして推定入力トルクＴＩＮＴが算出されるようになっているため、接続状態においてもベルト式無段変速機１８の滑りを防止しつつ摩擦力が必要最小限に制御されてエネルギー損失が低減される。
【００６１】
次に、本発明の別の実施例を説明する。
図１４は、前記図９のフローチャートの代わりに用いられて推定入力トルクＴＩＮＴを算出するもので、ステップＱ１およびＱ２では、前記ステップＲ４、Ｒ５と同様にして推定エンジントルクＴＥ、推定タービントルクＴＴを算出する。ステップＱ３では、前記ステップＲ１と同様にして直結クラッチ３８または反力ブレーキ４０が係合過渡時か否かを判断し、係合過渡時でなければステップＱ１０で前記ステップＲ６と同様に推定タービントルクＴＴを推定入力トルクＴＩＮとする。ＣＶＴコントローラ８０による一連の信号処理のうち、上記ステップＱ１、Ｑ２、およびＱ１０を実行する部分は接続状態負荷トルク算出手段として機能している。
【００６２】
ステップＱ３の判断がＹＥＳの場合、すなわち係合過渡時の場合には、ステップＱ４でアクセル操作量θACC が予め定められた判定値Ａ以上か否かを判断する。判定値Ａは、アクセルの踏込み操作でエンジン１２の回転速度ＮＥが所定値以上になり、アキュムレータ１０４、１０６の油圧漸増範囲（作動範囲）内でクラッチ３８やブレーキ４０が完全係合できなくなって、完全係合時にエンジン１２等のイナーシャがベルト式無段変速機１８に対して大きく影響するか否かを判断するためのもので、Ｄレンジ、Ｒレンジ毎に予め一定値が設定されている。そして、判定値Ａ以上の場合、すなわちエンジン１２等のイナーシャがベルト式無段変速機１８に対して大きく影響する場合は、ステップＱ５、Ｑ６を実行し、前記ステップＲ２、Ｒ３と同様にしてエンジン１２等のイナーシャを考慮した伝達トルクＴＤを求めて推定入力トルクＴＩＮとする。
【００６３】
一方、アクセル操作量θACC が判定値Ａより小さい場合、すなわちエンジン１２等のイナーシャがベルト式無段変速機１８に殆ど影響しない場合は、ステップＱ７を実行し、例えば前記図１０のクラッチ係合油圧の欄に実線で示すような特性を有する係合トルクマップに従って係合トルクＴＫを算出する。そして、前記推定タービントルクＴＴと係合トルクＴＫとを比較し、ＴＫ≦ＴＴすなわちクラッチ３８やブレーキ４０がスリップ係合させられている場合は、ステップＱ９で係合トルクＴＫを推定入力トルクＴＩＮとし、ＴＫ＞ＴＴの場合、すなわち完全係合させられている場合は、ステップＱ１０で推定タービントルクＴＴを推定入力トルクＴＩＮにする。なお、上記係合トルクＴＫは、前後進切換装置１６を構成している遊星歯車装置のギヤ比を考慮して求められる。また、油圧ＰO などから係合トルクＴＫを算出するようにしても良い。
【００６４】
そして、最後のステップＱ１１では、前記ステップＲ７と同様に推定入力トルクＴＩＮから推定入力トルクＴＩＮＴを算出する。
【００６５】
本実施例では、アクセル操作量θACC により完全係合時にエンジン１２等のイナーシャが影響するか否かを判断し、イナーシャが影響する場合は前記実施例と同様にイナーシャを考慮した伝達トルクＴＤを推定入力トルクＴＩＮとしてベルト挟圧力を制御するが、イナーシャが殆ど影響しない場合は係合トルクＴＫを算出し、推定タービントルクＴＴ以下の場合はその係合トルクＴＫを推定入力トルクＴＩＮとしてベルト挟圧力を制御するため、イナーシャによるベルト滑りを防止しつつ、イナーシャが殆ど影響しない場合のベルト挟圧力を低減してエネルギー損失を更に低減することができる。
本実施例は請求項２の一実施態様に相当し、ＣＶＴコントローラ８０による一連の信号処理のうち、ステップＱ５〜Ｑ９を実行する部分は接続切換時負荷トルク算出手段として機能している。
【００６６】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された車両用駆動装置の骨子図である。
【図２】図１の車両用駆動装置におけるベルト式無段変速機の制御系統を説明するブロック線図である。
【図３】図２の変速制御回路の具体例を示す回路図である。
【図４】図２の挟圧力制御回路の具体例を示す回路図である。
【図５】図１の前後進切換装置のクラッチおよびブレーキを係合、開放する油圧回路の一例を示す図である。
【図６】図２のＣＶＴコントローラが備えている機能を説明するブロック線図である。
【図７】図６の変速制御手段によって行われる変速制御において目標回転速度ＮＩＮＴを求める際に用いられる変速マップの一例を示す図である。
【図８】図６の入力状態判断手段および挟圧力制御手段によって行われるベルト挟圧力制御を具体的に説明するフローチャートである。
【図９】図８のステップＳ５−２〜Ｓ５−４で推定入力トルクＴＩＮＴを算出する際の信号処理を具体的に説明するフローチャートである。
【図１０】Ｎ→Ｄシフトの際に係合させられる直結クラッチの係合油圧やタービン回転速度、入力トルクの変化を、アクセルＯＦＦ時とアクセルが踏込み操作された場合とを比較して示すタイムチャートである。
【図１１】図９のステップＲ７で行われる推定入力トルクの補正の具体的内容を説明する図である。
【図１２】図８のステップＳ７−１〜Ｓ７−４で算出される安全率ＳＦの具体的内容を説明する図である。
【図１３】図８のステップＳ６−１〜Ｓ６−４で算出される理論必要油圧ＰＢと、推定入力トルクＴＩＮＴおよび変速比γとの関係を示す図である。
【図１４】図９の代わりに用いられて推定入力トルクＴＩＮＴを算出するフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
１０：車両用駆動装置 １２：エンジン（動力源） １４：トルクコンバータ（流体継手） １６：前後進切換装置 １８：ベルト式無段変速機 ３８：直結クラッチ（断続装置） ４０：反力ブレーキ（断続装置） ４２：入力側可変プーリ ４６：出力側可変プーリ ４８：伝動ベルト ８０：ＣＶＴコントローラ ＴＤ：伝達トルク ＴＫ：係合トルク ＴＴ：タービントルク（流体継手の出力トルク） ＴＩＮ、ＴＩＮＴ：推定入力トルク（推定負荷トルク）
ステップＲ２、Ｒ３、Ｑ５、Ｑ６、Ｑ７、Ｑ８、Ｑ９：接続切換時負荷トルク算出手段
ステップＲ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ１０：接続状態負荷トルク算出手段
【発明の属する技術分野】
本発明は車両用無段変速機の制御装置に係り、特に、動力伝達を行う摩擦力を適切に制御して滑りを回避しつつ摩擦によるエネルギー損失を低減する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
(a) 走行用の動力源と駆動輪との間の動力伝達経路に配設され、摩擦力を介して動力伝達を行うとともにその摩擦力を制御できる無段変速機と、(b) 前記動力源と駆動輪との間の動力伝達経路を接続、遮断する断続装置（例えば前後進切換装置のクラッチやブレーキなど）と、を有し、(c) 前記無段変速機の推定負荷トルクに基づいてその無段変速機の摩擦力を制御する車両用無段変速機の制御装置が知られている。特開平６−１０９１１５号公報に記載の装置はその一例で、無段変速機として溝幅が可変の一対のプーリに伝動ベルトが巻き掛けられたベルト式無段変速機が用いられているとともに、動力源と無段変速機との間に配設されたトルクコンバータのタービントルクを推定負荷トルクとして求め、プーリと伝動ベルトとの間の摩擦力に関与するベルト挟圧力を制御するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、断続装置が遮断状態から接続状態へ切り換えられる際にもタービントルクを推定負荷トルクとすると、実際の負荷トルクと推定負荷トルク（タービントルク）との誤差が大きくなり、必要以上のベルト挟圧力が作用して燃費等のエネルギー効率が低下したり、ベルト挟圧力が低くてベルト滑りが生じたりする可能性があった。すなわち、断続装置の係合過程では、その係合トルクが負荷トルクに対応するためタービントルクよりも小さい一方、その係合過程でアクセルが踏込み操作されると、断続装置が完全係合するまでの時間が長くなり、例えば係合ショックを抑制するためにアキュムレータを備えている場合には、アキュムレータの作動端で係合トルクが急に増加して完全係合する際に、動力源のイナーシャにより負荷トルクがタービントルクを越えて大きくなることがある。
【０００４】
本発明は以上の事情を背景として為されたもので、その目的とするところは、断続装置が遮断状態から接続状態へ切り換えられる際の無段変速機の摩擦力の適正化を図り、滑りを防止しつつ摩擦によるエネルギー損失を低減することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、第１発明は、(a) 走行用の動力源と駆動輪との間の動力伝達経路に配設され、摩擦力を介して動力伝達を行うとともにその摩擦力を制御できる無段変速機と、(b) 前記動力源と駆動輪との間の動力伝達経路を接続、遮断する断続装置と、を有し、(c) 前記無段変速機の推定負荷トルクに基づいてその無段変速機の摩擦力を制御する車両用無段変速機の制御装置において、(d) 前記断続装置が遮断状態から接続状態へ切り換えられる際には、その接続に伴って前記無段変速機に作用する前記動力源のイナーシャを考慮して定められたその断続装置の伝達トルクを前記推定負荷トルクとする接続切換時負荷トルク算出手段を有し、且つ、 (e) その接続切換時負荷トルク算出手段は、アクセル操作された場合は前記動力源のイナーシャを考慮して定められた前記断続装置の伝達トルクを前記推定負荷トルクとし、アクセル操作されていない場合は前記動力源のイナーシャを考慮することなく定められた前記断続装置の伝達トルクを前記推定負荷トルクとすることを特徴とする。
【０００６】
第２発明は、(a) 走行用の動力源と駆動輪との間の動力伝達経路に配設され、摩擦力を介して動力伝達を行うとともにその摩擦力を制御できる無段変速機と、 (b) 前記動力源と駆動輪との間の動力伝達経路を接続、遮断する断続装置と、を有し、 (c) 前記無段変速機の推定負荷トルクに基づいてその無段変速機の摩擦力を制御する車両用無段変速機の制御装置において、 (d) 前記断続装置が遮断状態から接続状態へ切り換えられる際には、その接続に伴って前記無段変速機に作用する前記動力源のイナーシャを考慮して定められたその断続装置の伝達トルクを前記推定負荷トルクとする接続切換時負荷トルク算出手段を有し、且つ、 (e) その接続切換時負荷トルク算出手段は、アクセル操作量が予め定められた判定値以上の場合は前記動力源のイナーシャを考慮して定められた前記断続装置の伝達トルクを前記推定負荷トルクとし、アクセル操作量がその判定値より小さい場合は前記断続装置の係合トルクを前記推定負荷トルクとすることを特徴とする。
第３発明は、第１発明または第２発明の車両用無段変速機の制御装置において、(a) 前記走行用の動力源には流体継手が接続されており、(b) 前記断続装置が接続状態の場合に、前記流体継手の出力トルクを基本にして前記推定負荷トルクを算出する接続状態負荷トルク算出手段を備えていることを特徴とする。
【０００７】
第４発明は、第１発明〜第３発明の何れかの車両用無段変速機の制御装置において、前記断続装置は、車両を前進させる前進状態、後退させる後進状態、および動力伝達を遮断する遮断状態とに切り換えることができる前後進切換装置の構成要素である摩擦係合装置であることを特徴とする。
【０００８】
第５発明は、第１発明〜第４発明の何れかの車両用無段変速機の制御装置において、前記無段変速機は、溝幅が可変の一対のプーリと、その一対のプーリに巻き掛けられて摩擦力により動力伝達を行う伝動ベルトとを有するベルト式無段変速機で、そのプーリが伝動ベルトを挟圧するベルト挟圧力が前記推定負荷トルクに基づいて制御されることを特徴とする。
【０００９】
【発明の効果】
このような車両用無段変速機の制御装置においては、断続装置が遮断状態から接続状態へ切り換えられる際には、その接続に伴って無段変速機に作用する動力源のイナーシャを考慮して定められた断続装置の伝達トルクを推定負荷トルクとして摩擦力が制御されるため、実際の負荷トルクと推定負荷トルクとの誤差が小さくなり、摩擦力が適切に制御されて滑りを防止しつつ摩擦によるエネルギー損失が低減される。すなわち、断続装置の係合過程（スリップ状態）では、断続装置の伝達トルク（係合トルクに対応）が推定負荷トルクとされることにより、無段変速機の摩擦力が低減されてエネルギー損失が低減される一方、断続装置の急係合などで動力源のイナーシャが無段変速機に作用しても、それに起因する無段変速機の滑りを防止することができるのである。
【００１０】
第３発明では、断続装置が完全係合させられた接続状態では、流体継手の出力トルクを基本にして推定負荷トルクを算出するようになっているため、接続状態においても無段変速機の滑りを防止しつつ摩擦力が必要最小限に制御されてエネルギー損失が低減される。
【００１１】
無段変速機としてベルト式無段変速機が用いられている第５発明では、断続装置の接続切換時に動力源のイナーシャに起因するベルト滑りが防止されて寿命が向上するとともに、係合過程ではその係合トルクに応じてベルト挟圧力が制御されることにより、過度の摩擦力によるエネルギー損失が低減される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
走行用の動力源としては、燃料の燃焼によって駆動力を発生するガソリンエンジンやディーゼルエンジンなどの内燃機関、或いは電気エネルギーで作動する電動モータなど、種々の動力源を採用できる。内燃機関および電動モータの両方を走行用の動力源として備えていても良い。
【００１３】
摩擦力を介して動力伝達を行うとともに摩擦力を制御できる無段変速機としては、第５発明のようにベルト式無段変速機が好適に用いられるが、トロイダル型無段変速機などの他の無段変速機を採用することもできる。ベルト挟圧力などの摩擦力の制御や変速比の制御は、例えば油圧シリンダなどの油圧制御で行うように構成され、変速比を制御する変速制御装置および摩擦力を制御する挟圧力制御装置は、油圧を制御する電磁開閉弁やリニアソレノイド弁などを含んで構成される。
【００１４】
ベルト式無段変速機の変速制御は、一対のプーリの何れか一方の油圧制御によって行われ、挟圧力制御は他方のプーリの油圧制御によって行われるが、一般に変速制御は動力源側に位置する入力側可変プーリが用いられ、ベルト挟圧力の制御は駆動輪側に位置する出力側可変プーリが用いられる。
【００１５】
変速制御装置は、例えば変速条件に従って目標変速比を求めて実際の変速比が目標変速比になるように制御したり、車速や出力軸回転速度などに応じて入力側の目標回転速度を求め、実際の入力軸回転速度が目標回転速度になるようにフィードバック制御したりするなど、種々の態様を採用できる。入力側の目標回転速度は目標変速比に対応し、必ずしも目標変速比そのものを求める必要はない。
【００１６】
上記変速条件は、例えばアクセル操作量などの運転者の出力要求量および車速（出力軸回転速度に対応）などの運転状態をパラメータとするマップや演算式などによって設定される。なお、常に自動的に変速比が制御される必要はなく、所定車速以上の走行中など一定の条件下で運転者が手動操作で任意に変速比を変更できるようになっていても良い。
【００１７】
挟圧力制御装置は、例えば(a) 無段変速機に作用する推定負荷トルクを算出する推定負荷トルク算出手段と、(b) その推定負荷トルクに基づいて無段変速機の滑りを防止する上で必要な最低限の理論必要摩擦力を算出する理論必要摩擦力算出手段と、(c) 滑りに関与する物理量の変化特性やばらつきに応じて安全率を算出する安全率算出手段と、(d) 理論必要摩擦力を基準にして安全率を加味して最終の必要摩擦力を算出する必要摩擦力算出手段と、を有して構成される。油圧制御で摩擦力を制御する場合、上記理論必要摩擦力算出手段は、例えば理論必要油圧を算出する理論必要油圧算出手段にて構成され、必要摩擦力算出手段は、例えば必要油圧を算出する必要油圧算出手段にて構成される。
【００１８】
断続装置は、例えば動力源と無段変速機との間に配設されるが、無段変速機と駆動輪との間に配設されていても良い。また、この断続装置は、直結クラッチや反力を受ける反力ブレーキなどで、油圧式の摩擦係合装置が好適に用いられる。
【００１９】
断続装置の遮断状態から接続状態への切換えは、例えば車両を発進させるために運転者の操作に従って行われ、車両の停止状態で行われる場合が多いが、惰性走行時などの車両走行中に行われる場合も含む。車両停止時に接続状態へ切り換えられると、例えば動力源として内燃機関が設けられている場合、内燃機関の回転が停止してしまうため、トルクを伝達するとともに相対回転を許容するトルク伝達装置を無段変速機と動力源との間に配設することになる。トルク伝達装置としては、第３発明のようにトルクコンバータやフルードカップリング等の流体継手が好適に用いられるが、例えば所定の低車速以下ではクリープトルクを発生させるためにスリップ係合させられるとともに、所定の車速以上で完全係合させられる電磁クラッチ（発進クラッチ）などを用いることも可能である。本発明は走行中の断続装置の切換えのみに適用することも可能で、上記トルク伝達装置は必ずしも必須ではない。
【００２０】
接続切換時負荷トルク算出手段によって算出される断続装置の伝達トルクは、例えば遮断状態から接続状態への切換え開始時からの経過時間をパラメータとして予め実験等によって定められたマップや演算式などを用いて求められる。動力源のイナーシャは回転速度などによって異なるため、最も大きなイナーシャが発生する場合を想定して上記マップ等を設定するか、或いはエンジン回転速度やアクセル操作量（運転者の出力要求量）などのイナーシャに関与する物理量をパラメータとしてマップ等を設定することが望ましい。
【００２１】
断続装置の係合過程（スリップ状態）では、断続装置の係合トルクが伝達トルクに対応するため、例えば断続装置にアキュムレータが接続されている場合はその油圧特性に応じて上記マップ等を設定すれば良いし、リニアソレノイド弁によって油圧を直接制御する場合は、指令値を用いて算出することもできる。
【００２２】
動力源のイナーシャが影響するのは、例えば係合過程でアクセルが踏込み操作されて完全係合するまでの時間が長くなり、係合ショックを抑制するために設けられたアキュムレータが作動端に達して係合トルクが急に増加する際に断続装置が急に完全係合させられる場合であるため、通常のアキュムレータの作動範囲（係合トルクの漸増範囲）内で完全係合させられる場合と場合分けして伝達トルクを算出する。具体的には、断続装置の係合過程でアクセル操作量などの運転者の出力要求量が所定値以上になったか否か、或いは動力源の回転速度が所定値以上になったか否か、などにより係合トルクの漸増範囲内で完全係合するか否かを判断し、漸増範囲内で完全係合する場合は動力源のイナーシャを考慮することなく定められたマップなどで伝達トルク（係合トルクに対応）を求め、漸増範囲内で完全係合しない場合は動力源のイナーシャを考慮して定められたマップなどで伝達トルクを求めるのである。リニアソレノイド弁を用いて直接圧制御する場合も、アキュムレータと同様に所定時間を経過すると油圧を急に高くするようになっているのが普通であり、同様の制御を適用できる。
【００２３】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１は、本発明が適用された車両用駆動装置１０の骨子図である。この車両用駆動装置１０は横置き型で、ＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）型車両に好適に採用されるものであり、走行用の動力源として用いられる内燃機関としてエンジン１２を備えている。エンジン１２の出力は、トルクコンバータ１４から前後進切換装置１６、ベルト式無段変速機（ＣＶＴ）１８、減速歯車２０を介して差動歯車装置２２に伝達され、左右の駆動輪２４Ｌ、２４Ｒへ分配される。
【００２４】
エンジン１２は、吸入空気量を電気的に調整する電気式スロットル弁３０を備えており、運転者の出力要求量を表すアクセル操作量θACC などに応じてエンジンＥＣＵ（電子制御ユニット）１１０（図２参照）により電気式スロットル弁３０の開閉制御や燃料噴射制御等のエンジン出力制御が行われることにより、エンジン１２の出力が増減制御される。また、エンジン１２の吸気管３１にはブレーキブースタ３２が接続され、吸気管３１内の負圧によってブレーキペダル３３の踏込み操作力（ブレーキ力）を助勢するようになっている。
【００２５】
トルクコンバータ１４は、エンジン１２のクランク軸に連結されたポンプ翼車１４ｐ、およびタービン軸３４を介して前後進切換装置１６に連結されたタービン翼車１４ｔを備えており、流体を介して動力伝達を行う流体継手である。また、それ等のポンプ翼車１４ｐおよびタービン翼車１４ｔの間にはロックアップクラッチ２６が設けられ、それ等を一体的に連結して一体回転させることができるようになっている。上記ポンプ翼車１４ｐには、ベルト式無段変速機１８を変速制御したりベルト挟圧力を発生させたり、或いは各部に潤滑油を供給したりするための油圧を発生する機械式のオイルポンプ２８が設けられている。
【００２６】
前後進切換装置１６は、ダブルピニオン型の遊星歯車装置にて構成されており、トルクコンバータ１４のタービン軸３４はサンギヤ１６ｓに連結され、ベルト式無段変速機１８の入力軸３６はキャリア１６ｃに連結されている。そして、キャリア１６ｃとサンギヤ１６ｓとの間に配設された直結クラッチ３８が係合させられると、前後進切換装置１６は一体回転させられてタービン軸３４が入力軸３６に直結され、前進方向の駆動力が駆動輪２４Ｒ、２４Ｌに伝達される。リングギヤ１６ｒとハウジングとの間に配設された反力ブレーキ４０が係合させられるとともに上記直結クラッチ３８が開放されると、入力軸３６はタービン軸３４に対して逆回転させられ、後進方向の駆動力が駆動輪２４Ｒ、２４Ｌに伝達される。また、直結クラッチ３８および反力ブレーキ４０が共に開放されると、エンジン１２とベルト式無段変速機１８との間の動力伝達が遮断される。直結クラッチ３８および反力ブレーキ４０は何れも油圧式摩擦係合装置で、エンジン１２とベルト式無段変速機１８との間の動力伝達経路を接続、遮断できる断続装置に相当する。
【００２７】
ベルト式無段変速機１８は、上記入力軸３６に設けられたＶ溝幅が可変の入力側可変プーリ４２と、出力軸４４に設けられたＶ溝幅が可変の出力側可変プーリ４６と、それ等の可変プーリ４２、４６に巻き掛けられた伝動ベルト４８とを備えており、可変プーリ４２、４６と伝動ベルト４８との間の摩擦力を介して動力伝達が行われる。可変プーリ４２、４６は、Ｖ溝幅を変更する油圧シリンダを備えて構成されており、入力側可変プーリ４２の油圧シリンダの油圧が変速制御回路５０（図２参照）によって制御されることにより、両可変プーリ４２、４６のＶ溝幅が変化して伝動ベルト４８の掛かり径（有効径）が変更され、変速比γ（＝入力軸回転速度ＮＩＮ／出力軸回転速度ＮＯＵＴ）が連続的に変化させられる。
【００２８】
図３は、上記変速制御回路５０の一例で、変速比γを小さくするアップシフト用の電磁開閉弁５２および流量制御弁５４と、変速比γを大きくするダウンシフト用の電磁開閉弁５６および流量制御弁５８とを備えている。そして、アップシフト用の電磁開閉弁５２がＣＶＴコントローラ８０（図２参照）によりデューティ制御されると、モジュレータ圧ＰＭを減圧した所定の制御圧ＰVUが流量制御弁５４に出力され、その制御圧ＰVUに対応して調圧されたライン圧ＰＬが供給路６０から入力側可変プーリ４２の油圧シリンダに供給されることにより、そのＶ溝幅が狭くなって変速比γが小さくなる。また、ダウンシフト用の電磁開閉弁５６がＣＶＴコントローラ８０によりデューティ制御されると、モジュレータ圧ＰＭを減圧した所定の制御圧ＰVDが流量制御弁５８に出力され、その制御圧ＰVDに対応してドレーンポート５８ｄが開かれることにより、入力側可変プーリ４２内の作動油が排出路６２から所定の流量でドレーンされてＶ溝幅が広くなり、変速比γが大きくなる。なお、変速比γが略一定で入力側可変プーリ４２に対する作動油の供給が必要ない場合でも、油漏れによる変速比変化を防止するため、流量制御弁５４は所定の流通断面積でライン油路６４と供給路６０とを連通させ、所定の油圧を作用させるようになっている。
【００２９】
また、出力側可変プーリ４６の油圧シリンダの油圧は、伝動ベルト４８が滑りを生じないように、挟圧力制御回路７０（図２参照）により調圧制御される。図４は、挟圧力制御回路７０の一例で、前記オイルポンプ２８によりオイルタンク７２から汲み上げられた作動油は、リニアソレノイド弁７４に供給されるとともに、挟圧力制御弁７６を経て出力側可変プーリ４６の油圧シリンダに供給される。リニアソレノイド弁７４は、ＣＶＴコントローラ８０によって励磁電流が連続的に制御されることにより、オイルポンプ２８から供給された作動油の油圧を連続的に調圧して、制御圧ＰS を挟圧力制御弁７６に出力するもので、挟圧力制御弁７６から出力側可変プーリ４６の油圧シリンダに供給される作動油の油圧ＰO は、制御圧ＰS が高くなるに従って上昇させられ、それに伴ってベルト挟圧力すなわち可変プーリ４２、４６と伝動ベルト４８との間の摩擦力が増大させられる。
【００３０】
リニアソレノイド弁７４にはまた、カットバック弁７８のＯＮ時に制御圧ＰS がフィードバック室７４ａに供給される一方、カットバック弁７８のＯＦＦ時には、その制御圧ＰS の供給が遮断されてフィードバック室７４ａが大気に開放されるようになっており、カットバック弁７８のＯＮ時にはＯＦＦ時よりも制御圧ＰS 、更には油圧ＰO の特性が低圧側へ切り換えられる。カットバック弁７８は、前記トルクコンバータ１４のロックアップクラッチ２６のＯＮ（係合）時に、図示しない電磁弁から信号圧ＰONが供給されることによりＯＮに切り換えられるようになっている。
【００３１】
図２のＣＶＴコントローラ８０はマイクロコンピュータを含んで構成されており、ＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより、上記ベルト式無段変速機１８の変速制御や挟圧力制御を行うもので、シフトポジションセンサ８２、アクセル操作量センサ８４、エンジン回転速度センサ８６、出力軸回転速度センサ８８、入力軸回転速度センサ９０、タービン回転速度センサ９２、油温センサ９４、油圧センサ９６などから、それぞれシフトレバー９８（図５参照）のシフトポジションＳＦＴＰ、アクセルペダルの操作量θACC 、エンジン回転速度ＮＥ、出力軸回転速度ＮＯＵＴ（車速Ｖに対応）、入力軸回転速度ＮＩＮ、タービン回転速度ＮＴ、ベルト式無段変速機１８の油圧回路の油温ＴO 、出力側可変プーリ４６の油圧ＰO などを表す信号が供給されるようになっている。
【００３２】
シフトレバー９８は運転者によって選択操作されるもので、シフトポジションＳＦＴＰとして前進走行用のＤレンジ、後進走行用のＲレンジ、動力伝達を遮断するＮレンジ、駐車用のＰレンジを備えている。そして、そのシフトレバー９８には図５に示すマニュアルシフトバルブ１００がケーブル等を介して接続されており、そのマニュアルシフトバルブ１００により油路が切り換えられることにより、Ｄレンジでは前記前後進切換装置１６の反力ブレーキ４０が開放されるとともに直結クラッチ３８が係合させられ、Ｒレンジでは直結クラッチ３８が開放されるとともに反力ブレーキ４０が係合させられ、ＮレンジおよびＰレンジでは直結クラッチ３８および反力ブレーキ４０が共に開放される。反力ブレーキ４０には、マニュアルシフトバルブ１００からリバースコントロールバルブ１０２を経て作動油が供給されるようになっており、リバースコントロールバルブ１０２は、シフトレバー９８がＲレンジへ操作され時だけ信号圧ＰR の供給が停止されてＯＮ状態になり、反力ブレーキ４０への作動油の供給が許容されるようになっている。また、直結クラッチ３８および反力ブレーキ４０には、それぞれアキュムレータ１０４、１０６が接続され、Ｎ→ＤシフトやＮ→Ｒシフトでそれ等のクラッチ３８やブレーキ４０が係合させられて駆動輪２４Ｌ、２４Ｒへ駆動力が伝達される際のシフトショックが軽減されるようになっている。なお、Ｐレンジでは、図示しないメカニカルパーキングロック機構により駆動輪２４Ｒ、２４Ｌの回転が機械的に阻止されるようになっている。
【００３３】
前記ＣＶＴコントローラ８０にはまたエンジンＥＣＵ（電子制御ユニット）１１０が接続され、ベルト式無段変速機１８の変速制御やベルト挟圧力の制御に必要な各種の情報、例えばエンジン１２の吸入空気量Ｑ、エンジン水温ＴＨＷ、オルタネータの電気負荷ＥＬＳ、アクセルＯＦＦのコースト走行時にエンジン１２に対する燃料供給を停止するフューエルカットの有無、減筒運転の有無、エアコンのＯＮ・ＯＦＦ、ロックアップクラッチ２６のＯＮ・ＯＦＦ、などに関する信号が供給されるようになっている。
【００３４】
また、ＣＶＴコントローラ８０は、図６に示すように機能的に変速制御手段１１２、入力状態判断手段１１４、挟圧力制御手段１１６を備えており、挟圧力制御手段１１６は更に推定入力トルク算出手段１１８、理論必要油圧算出手段１２０、安全率算出手段１２２、必要油圧算出手段１２４を備えている。
【００３５】
変速制御手段１１２は、図７に示すように運転者の出力要求量を表すアクセル操作量θACC および車速Ｖ（出力軸回転速度ＮＯＵＴに対応）をパラメータとして予め定められた変速マップから入力側の目標回転速度ＮＩＮＴを算出し、実際の入力軸回転速度ＮＩＮが目標回転速度ＮＩＮＴと一致するように、それ等の偏差に応じてベルト式無段変速機１８の変速制御、具体的には変速制御回路５０の電磁開閉弁５２、５６をフィードバック制御して、入力側可変プーリ４２の油圧シリンダに対する作動油の供給、排出を制御する。図７のマップは変速条件に相当するもので、車速Ｖが小さくアクセル操作量θACC が大きい程大きな変速比γになる目標回転速度ＮＩＮＴが設定されるようになっている。また、車速Ｖは出力軸回転速度ＮＯＵＴに対応するため、入力軸回転速度ＮＩＮの目標値である目標回転速度ＮＩＮＴは目標変速比に対応し、ベルト式無段変速機１８の最小変速比γmin と最大変速比γmax の範囲内で定められている。上記変速マップは、ＣＶＴコントローラ８０のマップ記憶装置（ＲＯＭなど）１２６に予め記憶されている。この変速制御手段１１２および変速制御回路５０を含んで変速制御装置が構成されている。
【００３６】
入力状態判断手段１１４および挟圧力制御手段１１６は、エンジン１２側から駆動輪２４Ｌ、２４Ｒ側へ動力が伝達される駆動状態か、駆動輪２４Ｌ、２４Ｒ側からエンジン１２側へ動力が伝達される被駆動状態（エンジンブレーキ状態）か、断続装置としての直結クラッチ３８および反力ブレーキ４０が共に開放されている遮断状態か、に場合分けしてベルト挟圧力すなわち出力側可変プーリ４６の油圧ＰO を制御するためのもので、具体的には図８のフローチャートに従って信号処理を行う。図８のフローチャートは所定のサイクルタイムで繰り返し実行されるもので、ステップＳ２〜Ｓ４は入力状態判断手段１１４によって実行され、ステップＳ５−１〜Ｓ５−４は挟圧力制御手段１１６の推定入力トルク算出手段１１８によって実行され、ステップＳ６−１〜Ｓ６−４は挟圧力制御手段１１６の理論必要油圧算出手段１２０によって実行され、ステップＳ７−１〜Ｓ７−４は挟圧力制御手段１１６の安全率算出手段１２２によって実行され、ステップＳ８は挟圧力制御手段１１６の必要油圧算出手段１２４によって実行される。
【００３７】
図８のステップＳ１では、ベルト挟圧力の制御に必要な各種の信号を読み込み、ステップＳ２では、シフトポジションＳＦＴＰがＮまたはＰレンジか否か、言い換えれば直結クラッチ３８および反力ブレーキ４０が共に開放された遮断状態か否かを判断する。そして、ＮまたはＰレンジの場合はステップＳ５−１以下を実行することにより、遮断状態の挟圧力制御を行う一方、ＮまたはＰレンジでない場合はステップＳ３でアイドル接点がＯＮか否かを判断する。アイドル接点は前記アクセル操作量センサ８４に内蔵されていて、アクセル操作量θACC が略０のアクセルＯＦＦ時にＯＮになるもので、アイドル接点がＯＦＦの場合は通常は駆動状態であり、ステップＳ５−４以下を実行して駆動状態の挟圧力制御を行う。また、アイドル接点がＯＮの場合は通常は被駆動状態であるが、更にステップＳ４でフューエルカットの有無を判断し、フューエルカット時にはステップＳ５−２以下を実行してフューエルカットＯＮ被駆動状態の挟圧力制御を行う一方、フューエルカットが実施されていない場合は、ステップＳ５−３以下を実行してフューエルカットＯＦＦ被駆動状態の挟圧力制御を行う。
【００３８】
本実施例では、アイドル接点がＯＮかＯＦＦかによって駆動状態か被駆動状態かを判断するようになっているが、アイドル接点がＯＮの場合でもクリープ走行等の低車速では駆動状態であるため、例えばタービン回転速度ＮＴとエンジン回転速度ＮＥとを比較することにより、駆動状態か被駆動状態かをより正確に判断するようにしても良い。すなわち、ＮＴ≦ＮＥであれば駆動状態で、ＮＴ＞ＮＥであれば被駆動状態と判断するのである。アイドル接点がＯＦＦのアクセル踏込み操作時でも、同様にして駆動状態か被駆動状態かをより正確に判断することができる。
【００３９】
ステップＳ５−１、Ｓ５−２、Ｓ５−３、Ｓ５−４は、何れも推定入力トルクＴＩＮＴを算出するステップで、ＮまたはＰレンジの場合のステップＳ５−１を除くステップＳ５−２、Ｓ５−３、Ｓ５−４は図９に示すフローチャートに従って信号処理を行う。図９のステップＲ１では、直結クラッチ３８または反力ブレーキ４０が係合過渡時か否かを、例えばそれ等の油圧やタービン回転速度ＮＴ、或いはＮ→Ｄシフト時またはＮ→Ｒシフト時からの経過時間などに基づいて判断し、係合過渡時であればステップＲ２以下を実行し、係合過渡時でなければステップＲ４以下を実行する。
【００４０】
係合過渡時でない場合、すなわち直結クラッチ３８または反力ブレーキ４０が完全係合させられている場合に実行するステップＲ４では、吸入空気量Ｑおよびエンジン回転速度ＮＥに基づいて、予め設定されたマップや演算式に従って推定エンジントルクＴＥを算出する。但し、被駆動状態では正確に算出できないため、エンジン１２のポンプ作用による推定エンジントルクＴＥをフューエルカットの有無などに応じて予めマップなどで設定しておく。ステップＲ５では、トルクコンバータ１４の速度比ｅ（＝出力回転速度／入力回転速度）に基づいて、予め設定されたマップや演算式に従ってトルク比を算出し、上記推定エンジントルクＴＥに掛算するとともに、入力軸回転速度ＮＩＮの変化によって発生するエンジン１２等のイナーシャトルク分を加算することにより、推定タービントルクＴＴを算出する。ロックアップクラッチ２６がＯＮ（係合）の場合は、トルク比＝１．０である。そして、ステップＲ６で、推定タービントルクＴＴを推定入力トルクＴＩＮにする。なお、後進時は前後進切換装置１６を構成している遊星歯車装置のギヤ比を考慮して推定入力トルクＴＩＮが設定される。
【００４１】
本実施例では、ＣＶＴコントローラ８０による一連の信号処理のうち、上記ステップＲ４、Ｒ５、Ｒ６を実行する部分が接続状態負荷トルク算出手段として機能しており、推定タービントルクＴＴは流体継手の出力トルクに相当し、推定入力トルクＴＩＮは推定負荷トルクに相当する。
【００４２】
一方、係合過渡時に実行するステップＲ２では、シフトレバー９８がＤレンジかＲレンジかに応じて、直結クラッチ３８または反力ブレーキ４０の係合トルクに基づいて、前後進切換装置１６を構成している遊星歯車装置のギヤ比を考慮して予め定められたマップなどから入力軸３６に伝達される伝達トルクＴＤを算出し、ステップＲ３でその伝達トルクＴＤを推定入力トルクＴＩＮにする。すなわち、Ｎ→ＤシフトまたはＮ→Ｒシフト直後の係合過程（スリップ状態）では、それ等のクラッチ３８やブレーキ４０の係合トルクが伝達トルクＴＤに対応し、その伝達トルクＴＤがベルト式無段変速機１８への入力トルクになるため、係合過渡時においても適切な挟圧力制御を行うためには伝達トルクＴＤを求める必要がある。本実施例では、直結クラッチ３８、反力ブレーキ４０に何れもアキュムレータ１０４、１０６が接続されているため、それ等のアキュムレータ１０４、１０６の油圧特性に応じて定められたマップなどにより、Ｎ→ＤシフトまたはＮ→Ｒシフトからの経過時間などに基づいて算出できる。例えば図１０は、直結クラッチ３８が係合させられるＮ→Ｄシフト時のタイムチャートの一例で、係合トルクに対応するクラッチ係合油圧はアキュムレータ１０４の油圧特性に従って上昇させられるため、Ｎ→Ｄシフト時間ｔ0 からの経過時間に基づいてクラッチ係合油圧から伝達トルクＴＤを求めることができる。機械的なアキュムレータ１０４、１０６を使用せず、リニアソレノイド弁などで係合油圧を直接制御する場合は、その指令値から係合トルクを算出することができる。図１０の「入力トルク」は、ベルト式無段変速機１８に対する入力トルクである。
【００４３】
また、車両停止時のアクセルＯＦＦ状態でＮ→ＤまたはＮ→Ｒシフトが行われた場合には、それ等のアキュムレータ１０４、１０６の作動範囲である油圧漸増範囲内で滑らかに完全係合させられるが、その係合過程などでアクセルが踏込み操作されると完全係合するまでの時間が長くなり、アキュムレータ１０４、１０６が作動端に達して係合トルクが急に増加する際に急に完全係合させられ、エンジン１２等のイナーシャの影響が大きくなる。すなわち、図１０の実線はアクセル操作量θACC が略０のアクセルＯＦＦ時のもので、直結クラッチ３８は、アキュムレータ１０４のピストンが後退させられる時間ｔ1 〜ｔ2 の油圧漸増範囲内で完全係合させられてタービン回転速度ＮＴが０になるとともに、ベルト式無段変速機１８への入力トルクは比較的滑らかに上昇させられるのに対し、一点鎖線はＮ→Ｄシフト直後にアクセルが踏込み操作された場合で、エンジン回転速度ＮＥ更にはタービン回転速度ＮＴが吹き上がるため、時間ｔ1 〜ｔ2 の油圧漸増範囲内でクラッチ３８が完全係合できず、アキュムレータ１０４のピストンが作動端に達してクラッチ係合油圧がライン圧ＰＬまでステップ上昇させられる際に急係合させられるため、その係合時にエンジン１２のイナーシャなどで入力トルクが急増する。このため、本実施例ではベルト滑りを回避する上で、そのようなアクセル踏込み操作を前提として、図１０の入力トルクの欄に一点鎖線で示すような特性を有する伝達トルクマップが設定されている。この伝達トルクマップは、前記マップ記憶装置１２６に予め記憶されている。
【００４４】
なお、エンジン１２等のイナーシャを反映したアクセル操作量θACC やエンジン回転速度ＮＥなどをパラメータとして伝達トルクマップを設定し、ベルト式無段変速機１８への入力トルクに相当する伝達トルクＴＤを運転状態に応じて更に高い精度で算出できるようにすることも可能である。例えば、アクセルが踏込み操作されたか否かによって、図１０の入力トルクの欄に実線および一点鎖線で示すような２種類の伝達トルクマップを設定し、アクセル操作の有無によりそれ等を使い分けるようにしても良い。このようにアクセル操作の有無で伝達トルクマップを使い分ける場合が請求項１の一実施態様である。
【００４５】
また、前記ステップＲ１では、完全係合の際にエンジン１２等のイナーシャによって発生するトルク変動時間も係合過渡時と判定し、ステップＲ２以下が実行されるようになっている。但し、例えば係合トルクの漸増範囲内（例えば図１０の時間ｔ2 に達するまで）にタービン回転速度ＮＴなどから完全係合したと判断した場合は、直ちにステップＲ４へ移行するようにしても良いなど、種々の態様を採用できる。
【００４６】
本実施例では、ＣＶＴコントローラ８０による一連の信号処理のうち、上記ステップＲ２およびＲ３を実行する部分が接続切換時負荷トルク算出手段として機能しており、推定入力トルクＴＩＮは推定負荷トルクに相当する。
【００４７】
図９のステップＲ７では、推定入力トルクＴＩＮを例えば図１１に示すように入力状態に応じて別々に補正する。具体的には、駆動状態および被駆動状態では、エンジンフリクショントルク、オイルポンプ駆動トルク、エアコン駆動トルク、オルタネータ駆動トルクを考慮し、駆動状態（Ｓ５−４）ではそれ等のトルクを減算する一方、被駆動状態（Ｓ５−２、Ｓ５−３）ではそれ等のトルクを加算して、最終的な推定入力トルクＴＩＮＴを算出する。すなわち、オイルポンプ２８やエアコンのコンプレッサ、オルタネータ等の補機はエンジン１２によって駆動されるため、駆動状態ではエンジン１２の出力トルクからそれ等の駆動トルクを差し引いたトルクがベルト式無段変速機１８側へ伝達されるのである。また、車軸からの逆トルクでエンジン１２が回転駆動される被駆動状態では、上記オイルポンプ２８等の補機もその逆トルクで回転駆動されることになり、その反力（回転抵抗）がベルト式無段変速機１８の負荷になる。このため、エンジン１２のトルク（ポンプ作用による回転抵抗）にそれ等のトルクを加算したトルクがベルト式無段変速機１８の入力トルクになる。なお、これ等の補正を、推定タービントルクＴＴ、或いは推定エンジントルクＴＥを算出する段階で行うようにしても良い。
【００４８】
また、ＮレンジまたはＰレンジの遮断状態の場合（Ｓ５−１）は、ベルト式無段変速機１８への入力トルクが略０であるため、ベルト滑りを考慮する必要性が低く、別の設定方法が可能である。例えばエンジン停止時であれば、低温時のエンジン１２の始動性を向上させるために、エンジン１２の回転負荷になるオイルポンプ２８の負荷が小さくなるように、比較的小さな推定入力トルクＴＩＮＴを設定してベルト挟圧用の油圧を低圧にすることが望ましい。また、本実施例ではエンジン１２の吸気管負圧を利用してブレーキ力を助勢するブレーキブースタ３２を備えているため、Ｎレンジでも所定のブレーキ助勢力が得られるように所定の吸気管負圧を確保することが望ましく、電気式スロットル弁３０の開き量が小さくなるように、比較的小さな推定入力トルクＴＩＮＴを設定してベルト挟圧用の油圧を低圧にすることが望ましい。すなわち、ベルト挟圧用の油圧が高いと、オイルポンプ２８を回転駆動するための負荷が大きくなるため、所定のアイドル回転速度を維持するために電気式スロットル弁３０（またはアイドル回転速度制御用バルブ）を開き制御する必要があるが、このように電気式スロットル弁３０を開いて吸入空気量を多くすると、吸気管負圧が低くなってブレーキ助勢力が低下してしまうのである。
【００４９】
図８に戻って、ステップＳ６−１、Ｓ６−２、Ｓ６−３、Ｓ６−４は、何れも上記推定入力トルクＴＩＮＴに基づいて理論必要油圧ＰＢを算出する。この理論必要油圧ＰＢは、理論必要ベルト挟圧力に対応するもので、ベルト滑りを防止できる最低必要油圧であり、入力側可変プーリ４２から出力側可変プーリ４６へ動力伝達する駆動状態の場合（Ｓ６−４）、入力側可変プーリ４２のベルト掛かり径Ｒを用いて、基本的に次式(1) に従って求めることができる。Ｋは、プーリ面積や摩擦係数などのハード諸元、オイル密度などによって定まる係数で、ベルト掛かり径Ｒは変速比γから求めることができる。図１３は、推定入力トルクＴＩＮＴ、変速比γ、および理論必要油圧ＰＢの関係を示す概略図である。なお、(1) 式は簡略式で、遠心力などを考慮して更に厳密に求めることが望ましい。
ＰＢ＝Ｋ×（ＴＩＮＴ／Ｒ） ・・・(1)
【００５０】
出力側可変プーリ４６から入力側可変プーリ４２へ動力伝達する被駆動状態の場合（Ｓ６−２、Ｓ６−３）は、入力側可変プーリ４２側のベルト挟圧力を適切に制御する必要があるため、出力側可変プーリ４６と入力側可変プーリ４２との推力比αを予め定められたマップや演算式から求め、入力側可変プーリ４２側で所定のベルト挟圧力が得られる出力側可変プーリ４６の理論必要油圧ＰＢを次式(2) に従って算出する。推力比αを求めるマップや演算式は、予め実験などにより変速比γをパラメータとして設定されており、前記マップ記憶装置１２６に記憶されている。
ＰＢ＝Ｋ×α×（ＴＩＮＴ／Ｒ） ・・・(2)
【００５１】
また、ＮレンジまたはＰレンジの遮断状態の場合（Ｓ６−１）は、推定入力トルクＴＩＮＴそのものが正確でないとともに、エンジン１２等のイナーシャがベルト式無段変速機１８に影響しないためベルト滑りを考慮する必要性が低く、上記(1) 式、(2) 式のどちらを用いて理論必要油圧ＰＢを算出しても良い。また、この他の演算式から理論必要油圧ＰＢを算出しても良いが、この理論必要油圧ＰＢの算出式に基づいて、所定の油圧になるように前記推定入力トルクＴＩＮＴを設定することになる。推定入力トルクＴＩＮＴを設定することなく、ステップＳ６−１で直接理論必要油圧ＰＢを設定するようにしても良い。
【００５２】
ステップＳ７−１、Ｓ７−２、Ｓ７−３、Ｓ７−４では、安全率ＳＦを例えば図１２に示すように駆動状態か被駆動状態かによって別々に算出する。安全率ＳＦは、ベルト滑りに関与する物理量の変化特性やばらつきに拘らずベルト滑りが生じないように、前記理論必要油圧ＰＢに掛算されるもので、１．０を基準にして所定の安全係数をそれぞれ加算して求める。具体的には、駆動状態の場合（Ｓ７−４）は、エンジントルクの変動に関する安全係数ＳＦ1 、エンジン１２のフリクショントルクのばらつきに関する安全係数ＳＦ2 、伝動ベルト４８と可変プーリ４２、４６との間の摩擦係数のばらつきと温度特性に関する安全係数ＳＦ3 、悪路や段差乗り越え時等の路面からの逆入力に関する安全係数ＳＦ4 、をそれぞれ１．０に加算して安全率ＳＦを求める。また、被駆動状態の場合（Ｓ７−２、Ｓ７−３）は、前記推力比αのばらつきに関する安全係数ＳＦ5 を加算して安全率ＳＦを算出するが、フューエルカット時にはエンジントルクの変動が無いため、上記安全係数ＳＦ1 を加算する必要はない。フューエルカットＯＦＦ時の被駆動状態の場合、すなわちステップＳ７−３では安全係数ＳＦ1 を加算すれば良い。図１２の「○」は安全率ＳＦに反映されることを意味し、「×」は安全率ＳＦに反映されないことを意味し、「△」は、場合によって反映されることを意味する。
【００５３】
上記エンジントルクの変動に関する安全係数ＳＦ1 は、（エンジントルク＋トルク変動幅）／（エンジントルク）で求められるが、ロックアップクラッチ２６のＯＮ（係合）時にはトルク変動が大きくなるため、ロックアップクラッチ２６のＯＮ、ＯＦＦで場合分けし、ＯＮ時にはＯＦＦ時よりも大きな値にすることが望ましい。エンジン部品のフェールで減筒運転を行う場合もトルク変動が大きくなるため、正常時よりも大きな値にすることが望ましい。また、トルクコンバータ１４のダンパーは、一般に２段折れ特性となっており、エンジントルクが折れ点トルクより大きいと振動が大きくなるため、エンジントルク（推定エンジントルクＴＥ）が折れ点トルクよりも大きいか否かによって場合分けすることが望ましい。但し、被駆動状態ではエンジントルクが折れ点トルクを越えることはないため考慮する必要はない。その他の安全係数ＳＦ2 〜ＳＦ5 については、必ずしも場合分けする必要はなく、予め一定値を設定すれば良いが、必要に応じて場合分けすることも可能である。
【００５４】
なお、ＮレンジまたはＰレンジの遮断状態（Ｓ７−１）では、ベルト滑りを考慮する必要性が低く、ステップＳ７−１では安全率ＳＦ＝１．０にすれば良い。
【００５５】
そして、最後のステップＳ８では、ステップＳ６−１〜Ｓ６−４で求めた理論必要油圧ＰＢにステップＳ７−１〜Ｓ７−４で求めた安全率ＳＦを掛算して、必要油圧ＰＢＴを算出し、出力側可変プーリ４６の油圧ＰO が必要油圧ＰＢＴになるように、挟圧力制御回路７０のリニアソレノイド弁７４に対する励磁電流を制御する。本実施例では、挟圧力制御手段１１６および挟圧力制御回路７０を含んで挟圧力制御装置が構成されている。
【００５６】
このようなベルト式無段変速機の制御装置においては、ベルト滑りに関与する物理量の変化特性やばらつきに応じて設定される安全率ＳＦが駆動状態か被駆動状態かによって異なり、駆動状態ではエンジントルクの変動に関する安全係数ＳＦ1 が安全率ＳＦに反映されるのに対して、被駆動状態（フューエルカットＯＮ時）ではそのエンジントルクの変動に関する安全係数ＳＦ1 が安全率ＳＦに反映されないとともに、被駆動状態に特有の推力比αのばらつきに関する安全係数ＳＦ5 が安全率ＳＦに反映されるため、駆動状態か被駆動状態かによって必要油圧ＰＢＴの制御範囲が変更されて、ベルト滑りを回避しつつベルト挟圧力が適切に制御されるようになり、エネルギー損失を低減して燃費を向上させることができる。
【００５７】
また、本実施例では駆動状態、被駆動状態だけでなく、遮断状態か否かを判断して遮断状態の場合には必要油圧ＰＢＴを別個に設定して油圧ＰO を低圧に調圧するようになっているため、エンジン負荷が低減されて低温時のエンジン始動性が向上するとともに、Ｎレンジでもブレーキブースタ３２によりブレーキ助勢力が好適に得られるようになる。
【００５８】
また、本実施例ではフューエルカットの有無で被駆動状態が場合分けされており、フューエルカット時にはエンジントルクの変動に関する安全係数ＳＦ1 を加算することなく安全率ＳＦが算出されるため、その分だけ必要油圧ＰＢＴの値が低くなってエネルギー損失が低減される。
【００５９】
一方、本実施例ではＮ→ＤシフトまたはＮ→Ｒシフト時に直結クラッチ３８または反力ブレーキ４０が係合させられる際には、その係合に伴ってベルト式無段変速機１８に作用するエンジン１２等のイナーシャを考慮して定められた伝達トルクＴＤを推定入力トルクＴＩＮとして必要油圧ＰＢＴすなわちベルト挟圧力が制御されるため、実際の入力トルクと推定入力トルクＴＩＮ（或いはＴＩＮＴ）との誤差が小さくなり、ベルト挟圧力すなわち伝動ベルト４８と可変プーリ４２、４６との間の摩擦力が適切に制御されて滑りを防止しつつ摩擦によるエネルギー損失が低減される。すなわち、クラッチ３８やブレーキ４０の係合過程（スリップ状態）では、その伝達トルクＴＤ（係合トルクに対応）が推定入力トルクＴＩＮとされることにより、摩擦力が低減されてエネルギー損失が低減される一方、アクセルの踏込み操作などでクラッチ３８やブレーキ４０が急係合させられ、エンジン１２等のイナーシャがベルト式無段変速機１８に作用しても、それに起因するベルト式無段変速機１８の滑りが防止されて伝動ベルト４８の寿命が向上する。
【００６０】
また、断続装置であるクラッチ３８またはブレーキ４０が完全係合させられた接続状態では、推定タービントルクＴＴを基本にして推定入力トルクＴＩＮＴが算出されるようになっているため、接続状態においてもベルト式無段変速機１８の滑りを防止しつつ摩擦力が必要最小限に制御されてエネルギー損失が低減される。
【００６１】
次に、本発明の別の実施例を説明する。
図１４は、前記図９のフローチャートの代わりに用いられて推定入力トルクＴＩＮＴを算出するもので、ステップＱ１およびＱ２では、前記ステップＲ４、Ｒ５と同様にして推定エンジントルクＴＥ、推定タービントルクＴＴを算出する。ステップＱ３では、前記ステップＲ１と同様にして直結クラッチ３８または反力ブレーキ４０が係合過渡時か否かを判断し、係合過渡時でなければステップＱ１０で前記ステップＲ６と同様に推定タービントルクＴＴを推定入力トルクＴＩＮとする。ＣＶＴコントローラ８０による一連の信号処理のうち、上記ステップＱ１、Ｑ２、およびＱ１０を実行する部分は接続状態負荷トルク算出手段として機能している。
【００６２】
ステップＱ３の判断がＹＥＳの場合、すなわち係合過渡時の場合には、ステップＱ４でアクセル操作量θACC が予め定められた判定値Ａ以上か否かを判断する。判定値Ａは、アクセルの踏込み操作でエンジン１２の回転速度ＮＥが所定値以上になり、アキュムレータ１０４、１０６の油圧漸増範囲（作動範囲）内でクラッチ３８やブレーキ４０が完全係合できなくなって、完全係合時にエンジン１２等のイナーシャがベルト式無段変速機１８に対して大きく影響するか否かを判断するためのもので、Ｄレンジ、Ｒレンジ毎に予め一定値が設定されている。そして、判定値Ａ以上の場合、すなわちエンジン１２等のイナーシャがベルト式無段変速機１８に対して大きく影響する場合は、ステップＱ５、Ｑ６を実行し、前記ステップＲ２、Ｒ３と同様にしてエンジン１２等のイナーシャを考慮した伝達トルクＴＤを求めて推定入力トルクＴＩＮとする。
【００６３】
一方、アクセル操作量θACC が判定値Ａより小さい場合、すなわちエンジン１２等のイナーシャがベルト式無段変速機１８に殆ど影響しない場合は、ステップＱ７を実行し、例えば前記図１０のクラッチ係合油圧の欄に実線で示すような特性を有する係合トルクマップに従って係合トルクＴＫを算出する。そして、前記推定タービントルクＴＴと係合トルクＴＫとを比較し、ＴＫ≦ＴＴすなわちクラッチ３８やブレーキ４０がスリップ係合させられている場合は、ステップＱ９で係合トルクＴＫを推定入力トルクＴＩＮとし、ＴＫ＞ＴＴの場合、すなわち完全係合させられている場合は、ステップＱ１０で推定タービントルクＴＴを推定入力トルクＴＩＮにする。なお、上記係合トルクＴＫは、前後進切換装置１６を構成している遊星歯車装置のギヤ比を考慮して求められる。また、油圧ＰO などから係合トルクＴＫを算出するようにしても良い。
【００６４】
そして、最後のステップＱ１１では、前記ステップＲ７と同様に推定入力トルクＴＩＮから推定入力トルクＴＩＮＴを算出する。
【００６５】
本実施例では、アクセル操作量θACC により完全係合時にエンジン１２等のイナーシャが影響するか否かを判断し、イナーシャが影響する場合は前記実施例と同様にイナーシャを考慮した伝達トルクＴＤを推定入力トルクＴＩＮとしてベルト挟圧力を制御するが、イナーシャが殆ど影響しない場合は係合トルクＴＫを算出し、推定タービントルクＴＴ以下の場合はその係合トルクＴＫを推定入力トルクＴＩＮとしてベルト挟圧力を制御するため、イナーシャによるベルト滑りを防止しつつ、イナーシャが殆ど影響しない場合のベルト挟圧力を低減してエネルギー損失を更に低減することができる。
本実施例は請求項２の一実施態様に相当し、ＣＶＴコントローラ８０による一連の信号処理のうち、ステップＱ５〜Ｑ９を実行する部分は接続切換時負荷トルク算出手段として機能している。
【００６６】
以上、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、これはあくまでも一実施形態であり、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更，改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された車両用駆動装置の骨子図である。
【図２】図１の車両用駆動装置におけるベルト式無段変速機の制御系統を説明するブロック線図である。
【図３】図２の変速制御回路の具体例を示す回路図である。
【図４】図２の挟圧力制御回路の具体例を示す回路図である。
【図５】図１の前後進切換装置のクラッチおよびブレーキを係合、開放する油圧回路の一例を示す図である。
【図６】図２のＣＶＴコントローラが備えている機能を説明するブロック線図である。
【図７】図６の変速制御手段によって行われる変速制御において目標回転速度ＮＩＮＴを求める際に用いられる変速マップの一例を示す図である。
【図８】図６の入力状態判断手段および挟圧力制御手段によって行われるベルト挟圧力制御を具体的に説明するフローチャートである。
【図９】図８のステップＳ５−２〜Ｓ５−４で推定入力トルクＴＩＮＴを算出する際の信号処理を具体的に説明するフローチャートである。
【図１０】Ｎ→Ｄシフトの際に係合させられる直結クラッチの係合油圧やタービン回転速度、入力トルクの変化を、アクセルＯＦＦ時とアクセルが踏込み操作された場合とを比較して示すタイムチャートである。
【図１１】図９のステップＲ７で行われる推定入力トルクの補正の具体的内容を説明する図である。
【図１２】図８のステップＳ７−１〜Ｓ７−４で算出される安全率ＳＦの具体的内容を説明する図である。
【図１３】図８のステップＳ６−１〜Ｓ６−４で算出される理論必要油圧ＰＢと、推定入力トルクＴＩＮＴおよび変速比γとの関係を示す図である。
【図１４】図９の代わりに用いられて推定入力トルクＴＩＮＴを算出するフローチャートを示す図である。
【符号の説明】
１０：車両用駆動装置 １２：エンジン（動力源） １４：トルクコンバータ（流体継手） １６：前後進切換装置 １８：ベルト式無段変速機 ３８：直結クラッチ（断続装置） ４０：反力ブレーキ（断続装置） ４２：入力側可変プーリ ４６：出力側可変プーリ ４８：伝動ベルト ８０：ＣＶＴコントローラ ＴＤ：伝達トルク ＴＫ：係合トルク ＴＴ：タービントルク（流体継手の出力トルク） ＴＩＮ、ＴＩＮＴ：推定入力トルク（推定負荷トルク）
ステップＲ２、Ｒ３、Ｑ５、Ｑ６、Ｑ７、Ｑ８、Ｑ９：接続切換時負荷トルク算出手段
ステップＲ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ１０：接続状態負荷トルク算出手段
Claims (5)
- 走行用の動力源と駆動輪との間の動力伝達経路に配設され、摩擦力を介して動力伝達を行うとともに該摩擦力を制御できる無段変速機と、
前記動力源と駆動輪との間の動力伝達経路を接続、遮断する断続装置と、
を有し、前記無段変速機の推定負荷トルクに基づいて該無段変速機の摩擦力を制御する車両用無段変速機の制御装置において、
前記断続装置が遮断状態から接続状態へ切り換えられる際には、該接続に伴って前記無段変速機に作用する前記動力源のイナーシャを考慮して定められた該断続装置の伝達トルクを前記推定負荷トルクとする接続切換時負荷トルク算出手段を有し、
且つ、該接続切換時負荷トルク算出手段は、アクセル操作された場合は前記動力源のイナーシャを考慮して定められた前記断続装置の伝達トルクを前記推定負荷トルクとし、アクセル操作されていない場合は前記動力源のイナーシャを考慮することなく定められた前記断続装置の伝達トルクを前記推定負荷トルクとする
ことを特徴とする車両用無段変速機の制御装置。 - 走行用の動力源と駆動輪との間の動力伝達経路に配設され、摩擦力を介して動力伝達を行うとともに該摩擦力を制御できる無段変速機と、
前記動力源と駆動輪との間の動力伝達経路を接続、遮断する断続装置と、
を有し、前記無段変速機の推定負荷トルクに基づいて該無段変速機の摩擦力を制御する車両用無段変速機の制御装置において、
前記断続装置が遮断状態から接続状態へ切り換えられる際には、該接続に伴って前記無段変速機に作用する前記動力源のイナーシャを考慮して定められた該断続装置の伝達トルクを前記推定負荷トルクとする接続切換時負荷トルク算出手段を有し、
且つ、該接続切換時負荷トルク算出手段は、アクセル操作量が予め定められた判定値以上の場合は前記動力源のイナーシャを考慮して定められた前記断続装置の伝達トルクを前記推定負荷トルクとし、アクセル操作量が該判定値より小さい場合は前記断続装置の係合トルクを前記推定負荷トルクとする
ことを特徴とする車両用無段変速機の制御装置。 - 前記走行用の動力源には流体継手が接続されており、
前記断続装置が接続状態の場合に、前記流体継手の出力トルクを基本にして前記推定負荷トルクを算出する接続状態負荷トルク算出手段を備えている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の車両用無段変速機の制御装置。 - 前記断続装置は、車両を前進させる前進状態、後退させる後進状態、および動力伝達を遮断する遮断状態とに切り換えることができる前後進切換装置の構成要素である摩擦係合装置である
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の車両用無段変速機の制御装置。 - 前記無段変速機は、溝幅が可変の一対のプーリと、該一対のプーリに巻き掛けられて摩擦力により動力伝達を行う伝動ベルトとを有するベルト式無段変速機で、該プーリが該伝動ベルトを挟圧するベルト挟圧力が前記推定負荷トルクに基づいて制御される
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の車両用無段変速機の制御装置。
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