JP2010249301A - 変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バリエーターの耐久性の低下を低減すること。
【解決手段】変速制御装置２は、トロイダル式無段変速機１に伝えられるトルクを発生させる内燃機関１００の動作を制御するエンジンＥＣＵ１７０と、エンジンＥＣＵ１７０とは別個に電力が供給されてトロイダル式無段変速機１の変速比を調節する制御装置であって、エンジンＥＣＵ１７０に不具合が生じた場合でも電力が供給されるトランスミッションＥＣＵ６０を備える。さらに好ましくは、変速制御装置２は、エンジンＥＣＵ１７０に不具合が生じると、ロックアップクラッチ１１３を係合させ、内燃機関１００の機関回転速度が減少する際の変化率が所定変化率よりも大きくなった場合にフォワードクラッチ１２２の係合を解除することが望ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は、トロイダル式無段変速機の制御装置に関し、特に、設定された目標変速比に近づくようにトロイダル式無段変速機の変速比を調節する変速制御装置に関する。

車両に搭載されるトロイダル式無段変速機は、変速比を調節するための変速制御装置に不具合が生じないように、変速制御装置が設計されると共に製造される。しかしながら、より確実にトロイダル式無段変速機を制御するためには、変速制御装置に不具合が生じた場合を想定しておく必要がある。

例えば、特許文献１には、異常発生の旨判定した場合は、直接的な油圧制御（クラッチツウクラッチ制御）に関するフェイルセーフ処理などを実施することで、通信異常の発生時にもそれを変速制御に反映し、車両の挙動が不安定になるなどの不都合を解消できる変速制御装置が開示されている。

特開２００２−０３９３６４号公報

ここで、変速制御装置は、エンジンＥＣＵとトランスミッションＥＣＵとの２つの制御装置によって構成されることがある。このように、エンジンＥＣＵとトランスミッションＥＣＵとの２つの制御装置が車両に搭載される技術の場合、エンジンＥＣＵのみに不具合が生じた場合も想定しておく必要がある。しかしながら、トロイダル式無段変速機の変速制御を行う変速制御装置で、エンジンＥＣＵのみに不具合が生じた場合を想定した技術は特許文献１には開示されていない。

よって、例えば、特許文献１に開示されている技術でトロイダル式無段変速機を制御する場合、エンジンＥＣＵに不具合が生じてトランスミッションＥＣＵへの電力の供給が遮断されると、パワーローラーに接線力が働くことで、トロイダル式無段変速機が変速する。すると、トロイダル式無段変速機の変速部であるバリエーターと傾転ストッパーとが接触して、バリエーターにグロスリップが生じる。これにより、従来の、トロイダル式無段変速機では、バリエーターの耐久性が低下するおそれがある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、バリエーターの耐久性の低下を低減することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る変速制御装置は、トロイダル式無段変速機に伝えられるトルクを発生させる動力発生手段の動作を制御する第１制御装置と、前記第１制御装置とは別個に電力が供給されて前記トロイダル式無段変速機の変速比を調節する制御装置であって、前記第１制御装置に不具合が生じた場合でも前記電力が供給される第２制御装置と、を備えることを特徴とする。

本発明の好ましい態様としては、前記トロイダル式無段変速機は車両に搭載され、前記車両は、前記動力発生装置とトロイダル式無段変速機との間で前記トルクを伝達する装置であって、ロックアップクラッチを有するトルクコンバーターと、前記動力発生装置とトロイダル式無段変速機との間で伝える前記トルクの回転方向を切り替える装置であって、フォワードクラッチを有する前後進切換機構と、を備え、前記変速制御装置は、前記第１制御装置に前記不具合が生じると、前記ロックアップクラッチを係合させ、前記動力発生手段の機関回転速度が減少する際の変化率が所定変化率よりも大きくなった場合に前記フォワードクラッチの係合を解除することが望ましい。

本発明は、バリエーターの耐久性の低下を低減できる。

図１は、トロイダル式無段変速機を備える車両の構成を示す概略図である。 図２は、実施形態１の不具合対処方法を示すフローチャートである。 図３は、実施形態２の不具合対処方法を示すフローチャートである。 図４は、実施形態２の不具合対処方法を実行した場合の機関回転速度の変化と、実施形態２の不具合対処方法を実行しない場合の機関回転速度の変化とを比較するグラフである。

以下、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施の形態により、本発明が限定されるものではない。また、下記実施の形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものまたは実質的に同一のものが含まれる。

本実施形態では、トロイダル式無段変速機を備える車両は、動力発生装置として、内燃機関を備えるものとして説明する。内燃機関は、例えば、ガソリン内燃機関、ディーゼル内燃機関、ＬＰＧ内燃機関である。但し、動力発生装置は、内燃機関に限定されず、電動機も含まれる。また、動力発生装置は、内燃機関と電動機とが組み合わされたものでもよい。

（実施形態１）
図１は、トロイダル式無段変速機を備える車両の構成を示す概略図である。図１に示すように、車両ＣＡは、内燃機関１００から取り出された動力を車輪１６０へ伝えるための装置として、例えば、トルクコンバーター１１０と、前後進切換機構１２０と、トロイダル式無段変速機１と、動力伝達機構１３０と、ディファレンシャルギヤ１４０と、ドライブシャフト１５０とを備える。

また、車両ＣＡには、トロイダル式無段変速機の変速比を調節するための装置である変速制御装置２が搭載される。変速制御装置２は、第１制御装置としてのエンジンＥＣＵ１７０と、第２制御装置としてのトランスミッションＥＣＵ６０とを含んで構成される。また、本実施形態では、変速制御装置２は、エンジンＥＣＵ１７０及びトランスミッションＥＣＵ６０以外にも、パワーマネジメントＥＣＵ７０も含まれて構成される。

エンジンＥＣＵ１７０は、主に、内燃機関１００の動作を制御して内燃機関１００から取り出されるトルクを調節する。トランスミッションＥＣＵ６０は、主に、トロイダル式無段変速機１の動作を制御して、トロイダル式無段変速機１の変速比を調節する。トランスミッションＥＣＵ６０は、エンジンＥＣＵ１７０とは別個に電力が供給される。パワーマネジメントＥＣＵ７０は、主に、エンジンＥＣＵ１７０へ電力を供給するか否かを制御したり、トランスミッションＥＣＵ６０へ電力を供給するか否かを制御したりする。また、パワーマネジメントＥＣＵ７０は、後述する不具合対処方法を実行して、エンジンＥＣＵ１７０に不具合が発生していないかを判定したり、エンジンＥＣＵ１７０に不具合が発生した場合は、所定の手順を実行したりもする。

内燃機関１００は、車両ＣＡを走行させるための動力や、車両ＣＡに搭載される各種装置を稼動させるための動力を発生させる。内燃機関１００は、エンジンＥＣＵ１７０と電気的に接続されて、エンジンＥＣＵ１７０により動作が制御される。これにより、内燃機関１００は、エンジンＥＣＵ１７０によって、取り出されるトルクが調節される。内燃機関１００から取り出されたトルクは、クランクシャフト１０１を介してトルクコンバーター１１０に伝えられる。

トルクコンバーター１１０は、流体の力学的作用を用いて入力側から出力側に回転を伝えると共に、入力側と出力側の回転差によりトルクを増幅させる装置である。トルクコンバーター１１０は、ポンプ１１１と、タービン１１２と、ロックアップクラッチ１１３とを含んで構成される。ポンプ１１１は、クランクシャフト１０１と連結される。タービン１１２は、前後進切換機構１２０に連結される。ポンプ１１１とタービン１１２との間には、オイルが介在される。トルクコンバーター１１０は、クランクシャフト１０１からポンプ１１１に伝えられるトルクを、ポンプ１１１とタービン１１２との間に介在するオイルを介して、タービン１１２に伝える。また、トルクコンバーター１１０は、車輪１６０側からタービン１１２に伝えられるトルクを、ポンプ１１１とタービン１１２との間に介在するオイルを介して、ポンプ１１１に伝える。

ロックアップクラッチ１１３は、タービン１１２に連結される。また、ロックアップクラッチ１１３は、ポンプ１１１に係合できるように設けられる。トルクコンバーター１１０は、ロックアップクラッチ１１３がポンプ１１１に係合することで、ポンプ１１１とタービン１１２との間で、オイルを介さず直接トルクを伝達する。なお、車両ＣＡは、オイルを加圧するための装置として、オイルポンプを備える。前記オイルポンプは、内燃機関１００とトルクコンバーター１１０との間で伝達されるトルクの一部を動力として稼動する。前記オイルポンプは、オイルを加圧して油圧制御装置５０にオイルを供給したり、潤滑用のオイルを循環させたりする。

前後進切換機構１２０は、トルクコンバーター１１０とトロイダル式無段変速機１の入力ディスク１０との間でトルクを伝達する。前後進切換機構１２０は、例えば、遊星歯車装置１２１と、フォワードクラッチ１２２と、リバースブレーキ１２３とを含んで構成される。フォワードクラッチ１２２は、油圧制御装置５０から供給された作動油により、トルクの入力側と、トルクの出力側との係合の動作が制御される。以下、フォワードクラッチ１２２の入力側と出力側とが係合することを、フォワードクラッチ１２２が係合するという。

フォワードクラッチ１２２が係合する場合には、前後進切換機構１２０は、遊星歯車装置１２１のリングギヤとサンギヤと各ピニオンとが互いに相対回転することなく、トルクの入力側と、トルクの出力側との間でトルクが直接伝達される。つまり、フォワードクラッチ１２２が係合する場合には、内燃機関１００からのトルクは、サンギヤに直接伝えられる。一方、フォワードクラッチ１２２が係合しない場合には、内燃機関１００からのトルクは、リングギヤに伝えられる。

リバースブレーキ１２３は、油圧制御装置５０からブレーキピストンに供給される作動油により、切替用キャリアとの係合の動作が制御される。リバースブレーキ１２３が切替用キャリアと係合する場合には、遊星歯車装置１２１の各ピニオンがサンギヤの周囲を公転できなくなる。一方、リバースブレーキ１２３が切替用キャリアと係合しない場合には、切替用キャリアが解放され、各ピニオンがサンギヤの周囲を公転できる状態となる。前後進切換機構１２０は、油圧制御装置５０と電気的に接続されるトランスミッションＥＣＵ６０によりフォワードクラッチ１２２と、リバースブレーキ１２３との動作が制御されることにより、トルクの回転方向を切り替える。

トロイダル式無段変速機１は、バリエーターとして、入力ディスク１０と、出力ディスク２０と、パワーローラー３０と、トラニオン３１と、油圧サーボ機構３２と、ローラー押圧機構４０とを備える。また、トロイダル式無段変速機１は、油圧制御装置５０を備える。トロイダル式無段変速機１は、本実施形態では、対向する２つの入力ディスク１０と、出力ディスク２０との間に、キャビティＣ１とキャビティＣ２との２つのキャビティが形成される。トロイダル式無段変速機１は、キャビティＣ１、キャビティＣ２に、それぞれ２つのパワーローラー３０が配置される。つまり、トロイダル式無段変速機１は、２つの入力ディスク１０と、１つの出力ディスク２０と、４つのパワーローラー３０とを備える。

入力ディスク１０は、前後進切換機構１２０の出力軸である入力軸１１と連結される。各入力ディスク１０は、回転できるように入力軸１１に支持される。各入力ディスク１０は、出力ディスク２０を挟んで入力軸１１の軸方向で対向して配置される。各入力ディスク１０の出力ディスク２０と対向する面には、各キャビティＣ１、キャビティＣ２の各パワーローラー３０にそれぞれ接触する接触面１２が形成される。ここで、前後進切換機構１２０側と反対側の入力ディスク１０ｂは、入力軸１１に対して軸方向に移動できる。以下、前後進切換機構１２０側の入力ディスク１０を入力ディスク１０ａとし、前後進切換機構１２０側と反対側の入力ディスク１０を入力ディスク１０ｂとする。

出力ディスク２０は、動力伝達機構１３０と連結される。トロイダル式無段変速機１は、パワーローラー３０を介して入力ディスク１０と出力ディスク２０との間でトルクを伝達する。これにより、出力ディスク２０に伝えられるトルクは、動力伝達機構１３０、ディファレンシャルギヤ１４０、ドライブシャフト１５０を介して車輪１６０に伝えられる。

出力ディスク２０は、入力軸１１に対して回転できるように入力軸１１に支持される。出力ディスク２０は、２つの入力ディスク１０の間に配置される。出力ディスク２０の各入力ディスク１０と対向する面には、各キャビティＣ１、キャビティＣ２の各パワーローラー３０にそれぞれ接触する接触面２１が形成される。ここで、出力ディスク２０は、入力軸１１に対して軸方向に移動できる。

パワーローラー３０は、ローラー押圧機構４０により、各入力ディスク１０と、出力ディスク２０とに押圧される。パワーローラー３０は、この状態で転動することで、各入力ディスク１０と出力ディスク２０との間でトルクを伝達する。パワーローラー３０は、トロイダル式無段変速機１に供給されるトラクションオイルにより、パワーローラー３０と入力ディスク１０の接触面１２との間、及び、パワーローラー３０と出力ディスク２０の接触面２１との間に油膜が形成される。トロイダル式無段変速機１は、この油膜のせん断力を用いて入力ディスク１０と出力ディスク２０との間でトルクを伝達する。

トラニオン３１は、４つ設けられて、それぞれがパワーローラー３０を１つずつ支持する。トラニオン３１は、パワーローラー３０を回転できるように支持する。また、トラニオン３１は、パワーローラー３０を入力ディスク１０及び出力ディスク２０に対して傾転できるように支持する。また、トラニオン３１は、パワーローラー３０を入力ディスク１０及び出力ディスク２０に対して入力軸１１と直交する方向に移動できるように支持する。

油圧サーボ機構３２は、油圧制御装置５０から作動油が供給され、前記作動油の圧力によりパワーローラー３０を中立位置から移動させる。すなわち、油圧サーボ機構３２は、パワーローラー３０を中立位置からオフセットさせるものである。油圧サーボ機構３２は、回転する入力ディスク１０及び出力ディスク２０にパワーローラー３０が接触した状態で、パワーローラー３０を中立位置からオフセットすることで、パワーローラー３０に傾転力を作用させる。これにより、パワーローラー３０は、入力ディスク１０及び出力ディスク２０に対して傾転する。

ローラー押圧機構４０は、ローラー押圧力を発生する。これにより、ローラー押圧機構４０は、入力ディスク１０及び出力ディスク２０にパワーローラー３０を押圧させる。ローラー押圧機構４０は、本実施形態では、油圧制御装置５０から作動油が供給され、前記作動油の圧力によって、ローラー押圧力を発生させる。ローラー押圧機構４０は、ローラー押圧用油圧室構成部材４１と、ローラー押圧用油圧室４２とを有する。ローラー押圧用油圧室４２は、入力ディスク１０ｂと、ローラー押圧用油圧室構成部材４１との間に形成される。

ローラー押圧機構４０は、入力ディスク１０ｂと対向するように設けられ、ローラー押圧用油圧室４２の油圧により前後進切換機構１２０側に向かって、入力ディスク１０ｂを押圧する。これにより、入力ディスク１０ｂが出力ディスク２０側に向かって押圧されると、ローラー押圧機構４０は、入力ディスク１０ｂと入力ディスク１０ａとにより、パワーローラー３０及び出力ディスク２０を挟み込む。これにより、ローラー押圧機構４０は、ローラー押圧力を発生させる。

油圧制御装置５０は、油圧サーボ機構３２の作動油の圧力、及び、ローラー押圧機構４０の作動油の圧力を調節する。また、油圧制御装置５０は、トランスミッションの各部に潤滑油としてオイルを供給する。

トロイダル式無段変速機１は、センサー類として、例えば、傾転角センサー２０１と、ストロークセンサー２０２と、入力回転速度センサー２０３と、出力回転速度センサー２０４と、油温センサー２０５とを備える。傾転角センサー２０１は、パワーローラー３０の傾転角θを検出する。傾転角センサー２０１は、変速制御装置２に電気的に接続される。これにより、例えばトランスミッションＥＣＵ６０は、傾転角センサー２０１により検出された傾転角である検出傾転角θｒを傾転角センサー２０１から取得する。

ストロークセンサー２０２は、パワーローラー３０の基準中立位置Ｏｂからのオフセット量Ｘを検出する。ストロークセンサー２０２は、変速制御装置２に電気的に接続される。これにより、例えばトランスミッションＥＣＵ６０は、ストロークセンサー２０２により検出されたオフセット量である検出オフセット量Ｘｒをストロークセンサー２０２から取得する。入力回転速度センサー２０３は、入力ディスク１０の回転速度を入力回転速度Ｎｉｎとして検出する。入力回転速度センサー２０３は、変速制御装置２に電気的に接続される。これにより、例えばトランスミッションＥＣＵ６０は、入力回転速度センサー２０３により検出された入力回転速度Ｎｉｎを入力回転速度センサー２０３から取得する。

出力回転速度センサー２０４は、出力ディスク２０の回転速度を出力回転速度Ｎｏｕｔとして検出する。出力回転速度センサー２０４は、変速制御装置２に電気的に接続される。これにより、例えばトランスミッションＥＣＵ６０は、出力回転速度センサー２０４により検出された出力回転速度Ｎｏｕｔを出力回転速度センサー２０４から取得する。油温センサー２０５は、トランスミッションのオイルの温度である油温Ｔｏを検出する。油温センサー２０５は、変速制御装置２に電気的に接続される。これにより、例えばトランスミッションＥＣＵ６０は、油温センサー２０５により検出された油温Ｔｏを油温センサー２０５から取得する。

車両ＣＡは、上記のセンサー以外に、例えば、アクセル開度センサー２０６と、車速センサー２０７と、機関回転速度センサー２０８とを備える。アクセル開度センサー２０６は、ドライバーによって操作されるアクセルペダルの操作量であるアクセル開度ＰＡＰを検出する。アクセル開度センサー２０６は、変速制御装置２に電気的に接続される。これにより、例えばエンジンＥＣＵ１７０は、アクセル開度センサー２０６により検出されたアクセル開度ＰＡＰをアクセル開度センサー２０６から取得する。

車速センサー２０７は、車両ＣＡが走行する速度Ｖを検出する。車速センサー２０７は、変速制御装置２に電気的に接続される。これにより、例えばパワーマネジメントＥＣＵ７０は、車速センサー２０７により検出された速度Ｖを車速センサー２０７から取得する。なお、実際には、車速センサー２０７は、例えば、車輪１６０に設けられて車輪１６０の回転速度を検出する。そして、トロイダル式無段変速機１は、変速制御装置２が車輪１６０の回転速度に基づいて速度Ｖを算出する。

機関回転速度センサー２０８は、内燃機関１００のクランクシャフト１０１の回転速度である機関回転速度Ｎｅを検出する。機関回転速度センサー２０８は、変速制御装置２に電気的に接続される。これにより、例えばパワーマネジメントＥＣＵ７０は、機関回転速度センサー２０８により検出された機関回転速度Ｎｅを機関回転速度センサー２０８から取得する。

ここで、エンジンＥＣＵ１７０と、トランスミッションＥＣＵ６０と、パワーマネジメントＥＣＵ７０とは、互いに電気的に接続される。具体的には、エンジンＥＣＵ１７０と、トランスミッションＥＣＵ６０と、パワーマネジメントＥＣＵ７０とは、一つの電子基盤に実装されたり、別々の電子基盤に実装されてそれぞれの電子基盤が配線材によって電気的に接続されたりする。よって、エンジンＥＣＵ１７０と、トランスミッションＥＣＵ６０と、パワーマネジメントＥＣＵ７０とは、それぞれが各センサーから取得した情報を互いに共有して、それぞれの制御対象の制御に前記情報を用いることができる。

トランスミッションＥＣＵ６０は、トロイダル式無段変速機１の変速比γを調節する。具体的には、トランスミッションＥＣＵ６０は、油圧制御装置５０から油圧サーボ機構３２に供給される作動油の圧力を調節することでトロイダル式無段変速機１の変速比γを調節する。以下に、トランスミッションＥＣＵ６０が変速比γを調節する方法を説明する。

トランスミッションＥＣＵ６０は、設定された目標変速比γｏと、実変速比γｒとの偏差に基づいて設定される目標オフセット量Ｘｏと、実オフセット量Ｘｙとの偏差に基づいて、目標オフセット指令値Ｉｘを算出する。ここで、実変速比γｒは、入力回転速度センサー２０３によって検出された入力回転速度Ｎｉｎと、出力回転速度センサー２０４によって検出された出力回転速度Ｎｏｕｔとの比である。

より具体的には、トランスミッションＥＣＵ６０は、本実施形態では、設定された目標変速比γｏに基づいて設定されたパワーローラー３０の目標傾転角θｏと、実傾転角θｙとの偏差である傾転角偏差Δθとに基づいて目標オフセット量Ｘｏを設定する。そして、トランスミッションＥＣＵ６０は、設定された目標オフセット量Ｘｏと実オフセット量Ｘｙとの偏差であるオフセット量偏差ΔＸに基づいて目標オフセット指令値Ｉｘを設定する。次に、トランスミッションＥＣＵ６０は、設定された目標オフセット指令値Ｉｘに基づいて変速比γをフィードバック制御する。ここで、実オフセット量Ｘｙは、後述する実偏差オフセット量ΔＸｒまたは後述する推定オフセット量Ｘｓである。

トランスミッションＥＣＵ６０は、パワーローラー３０の実際の傾転角を実傾転角θｙとして設定する。トランスミッションＥＣＵ６０は、本実施形態では、傾転角センサー２０１から取得した検出傾転角θｒを実傾転角θｙとして設定する。なお、実傾転角θｙは、検出傾転角θｒに基づいて設定されるのみではなく、設定傾転角θｓに基づいて設定されてもよい。ここで、設定傾転角θｓは、実変速比γｒに基づいて設定されるパワーローラー３０の傾転角θである。なお、実傾転角θｙは、検出傾転角θｒと設定傾転角θｓとに基づいて設定されてもよい。

また、トランスミッションＥＣＵ６０は、基準中立位置Ｏｂと、パワーローラー３０の実際の中立位置である実中立位置Ｏｒとの偏差である中立位置偏差ΔＯを設定する。中立位置偏差ΔＯを設定する理由は、トラニオン３１の変形や、トロイダル式無段変速機１が格納されるトランスミッションケースの変形により、パワーローラー３０の実中立位置Ｏｒが基準中立位置Ｏｂからずれることがあるためである。そこで、トランスミッションＥＣＵ６０は、トロイダル式無段変速機１に入力される入力トルク（トルクに基づいたトルク）Ｔｉｎと、入力回転速度Ｎｉｎと、実変速比γｒと、油温センサー２０５によって検出されたトロイダル式無段変速機１のオイルの油温Ｔｏとに基づいて中立位置偏差ΔＯを設定する。

トランスミッションＥＣＵ６０は、あらかじめ設定されている中立位置偏差ΔＯマップに基づいて中立位置偏差ΔＯを設定する。ここで、中立位置偏差ΔＯマップは、入力トルクＴｉｎと、入力回転速度Ｎｉｎと、実変速比γｒと、油温Ｔｏと、中立位置偏差ΔＯとの関係を記したものである。なお、中立位置偏差ΔＯの設定は、上記に限定されるものではなく、パワーローラー３０と入力ディスク１０及び出力ディスク２０との接線力（トルク）及び法線力（押圧力）とに基づいて設定されてもよい。

トランスミッションＥＣＵ６０は、ストロークセンサー２０２から取得した検出オフセット量Ｘｒと設定された中立位置偏差ΔＯとの偏差である実偏差オフセット量ΔＸｒを、実オフセット量Ｘｙとして設定する（Ｘｙ＝ΔＸｒ＝Ｘｒ−ΔＯ）。

または、トランスミッションＥＣＵ６０は、設定された実傾転角θｙに基づいて推定される推定オフセット量Ｘｓを、実オフセット量Ｘｙとして設定する（Ｘｙ＝Ｘｓ）。以下に、推定オフセット量Ｘｓの推定方法を説明する。トランスミッションＥＣＵ６０は、本実施形態では、傾転角センサー２０１から取得した検出傾転角θｒの微分値を実傾転角速度δθｒとして算出し、算出された実傾転角速度δθｒと、下記の式（１）とに基づいて、なまし実傾転角速度δθｒｎを算出する。ここで、Ｋｎは、なまし定数である。また、δθｒｎ（ｉ）は、今回の制御周期で算出されたなまし実傾転角速度δθｒｎである。また、δθｒ（ｉ）は、今回の制御周期で算出された実傾転角速度δθｒである。また、δθｒｎ（ｉ−１）は、前回の制御周期で算出されたなまし実傾転角速度δθｒｎである。
δθｒｎ（ｉ）＝δθｒｎ（ｉ−１）＋（δθｒ（ｉ）−δθｒｎ（ｉ−１））×Ｋｎ…（１）

そして、トランスミッションＥＣＵ６０は、算出されたなまし実傾転角速度δθｒｎ（ｉ）と、下記の式（２）とに基づいて、推定オフセット量Ｘｓを算出し、推定オフセット量Ｘｓを実オフセット量Ｘｙとして設定する。つまり、トランスミッションＥＣＵ６０は、実傾転角速度δθｒに基づいたなまし実傾転角速度δθｒｎに基づいて、推定オフセット量Ｘｓを算出する。ここで、ωｏは、出力ディスク２０の角速度であり、出力回転速度Ｎｏｕｔに基づいて設定される。また、Θは、パワーローラー３０の半頂角であり、あらかじめ設定される。また、Ｒ０は、キャビティＣ１、キャビティＣ２の半径であり、あらかじめ設定される。また、１＋Ｋ０は、入力ディスク１０の回転中心からパワーローラー３０の揺動中心までの距離をＲ０で除算した値である。
Ｘｓ＝（（１＋Ｋ０）×Ｒ０）／（（１＋Ｋ０−ｃｏｓ（２Θ−θｒ））×ωｏ）×δθｒｎ…（２）

このようにして、トランスミッションＥＣＵ６０は、トラニオン３１やケーシングが変形することに起因する実中立位置Ｏｒの基準中立位置Ｏｂからのずれを補正するように、目標オフセット指令値Ｉｘを設定する。トランスミッションＥＣＵ６０は、目標オフセット指令値Ｉｘで油圧制御装置５０を制御してパワーローラー３０をストロークさせる。これにより、トロイダル式無段変速機１は、パワーローラー３０の傾転角θが変化して変速する。

以上のように、トランスミッションＥＣＵ６０は、目標にする目標変速比と、実際の変速比である実変速比との偏差に基づいて、前記パワーローラーの前記オフセット量の目標値である目標オフセット量を求め、前記オフセット量検出手段から取得した前記実オフセット量と、前記目標オフセット量と、の偏差に基づいて、目標オフセット指令値を求め、前記パワーローラーの実際の中立位置である実中立位置と、基準中立位置と、の差に基づいて前記目標オフセット指令値を補正し、補正された前記目標オフセット指令値で前記パワーローラーをオフセットさせることで前記目標変速比に近づけるように前記変速比を調節する。

次に、エンジンＥＣＵ１７０に不具合が生じた場合に、この不具合に対処するための不具合対処方向を説明する。なお、エンジンＥＣＵ１７０は、不具合が生じないように設計されると共に製造される。しかしながら、より確実に車両ＣＡの動作、特にトランスミッションの動作を制御するためには、エンジンＥＣＵ１７０に不具合が生じた場合を想定しておく必要がある。そこで、本実施形態の１は、エンジンＥＣＵ１７０に不具合が生じた場合、以下に説明する不具合対処方法を例えばパワーマネジメントＥＣＵ７０が実行する。以下に、前記不具合対処方法を説明する。

図２は、本実施形態の不具合対処方法を示すフローチャートである。ステップＳＴ１０１で、パワーマネジメントＥＣＵ７０は、エンジンＥＣＵ１７０に不具合が生じているか否かを判定する。ここで、エンジンＥＣＵ１７０が正常であると判定すると（ステップＳＴ１０１、Ｎｏ）、パワーマネジメントＥＣＵ７０は、不具合対処方法の制御周期の１周を終了し、スタートに戻る。エンジンＥＣＵ１７０に不具合が生じていると判定すると（ステップＳＴ１０１、Ｙｅｓ）、パワーマネジメントＥＣＵ７０は、ステップＳＴ１０２に進む。

ステップＳＴ１０２で、パワーマネジメントＥＣＵ７０は、車速センサー２０７から速度Ｖを取得し、速度Ｖが０よりも大きいか否かを判定する。つまり、パワーマネジメントＥＣＵ７０は、車両ＣＡが走行中であるか否かを判定する。速度Ｖが０よりも大きい場合（ステップＳＴ１０２、Ｙｅｓ）、パワーマネジメントＥＣＵ７０は、ステップＳＴ１０３へ進む。

ステップＳＴ１０３で、パワーマネジメントＥＣＵ７０は、トランスミッションＥＣＵ６０への電力の供給を維持する。なお、ステップＳＴ１０１でエンジンＥＣＵ１７０に不具合が生じると、エンジンＥＣＵ１７０への電力の供給の停止を要求する信号と共に、トランスミッションＥＣＵ６０への電力の供給の停止を要求する信号をパワーマネジメントＥＣＵ７０が取得する。よって、実際には、ステップＳＴ１０３で、パワーマネジメントＥＣＵ７０は、トランスミッションＥＣＵ６０への電力の供給を停止する要求を拒否することになる。

パワーマネジメントＥＣＵ７０は、ステップＳＴ１０３を実行すると、不具合対処方法の制御周期の１周を終了し、スタートに戻る。ここで、速度Ｖが０の場合（ステップＳＴ１０２、Ｎｏ）、パワーマネジメントＥＣＵ７０は、ステップＳＴ１０３を実行せずに不具合対処方法の制御周期の１周を終了し、スタートに戻る。つまり、パワーマネジメントＥＣＵ７０は、トランスミッションＥＣＵ６０への電力の供給を停止する要求を承諾し、トランスミッションＥＣＵ６０への電力の供給を停止する。

以上が実施形態１の不具合対処方法である。以上の不具合対処方法をパワーマネジメントＥＣＵ７０が実行することにより、変速制御装置２は、トロイダル式無段変速機１に伝えられるトルクを発生させる内燃機関１００の動作を制御するエンジンＥＣＵ１７０と、エンジンＥＣＵ１７０とは別個に電力が供給されてトロイダル式無段変速機１の変速比γを調節し、エンジンＥＣＵ１７０に不具合が生じた場合でも電力が供給されるトランスミッションＥＣＵ６０を備えることができる。これにより、変速制御装置２は、エンジンＥＣＵ１７０に不具合が生じた場合であっても、トランスミッションＥＣＵ６０に電力が供給されているため、車両ＣＡが停車するまで変速比を調節できる。

ここで、一般的なトロイダル式無段変速機の場合、トランスミッションＥＣＵ６０への電力の供給が停止されると、ローラー押圧用油圧室４２に供給される作動油や、フォワードクラッチ１２２に供給される作動油の圧力が最大となる。よって、車両ＣＡが走行中にトランスミッションＥＣＵ６０への電力が停止されると、パワーローラー３０に接線力が働くため、このようなトロイダル式無段変速機では変速比が減少する。すると、バリエーターと傾転ストッパーとが接触して、バリエーターにグロスリップが生じる。これにより、このようなトロイダル式無段変速機では、バリエーターの耐久性が低下するおそれがある。

しかしながら、本実施形態のトランスミッションＥＣＵ６０は、車両ＣＡが停止するまで、変速比を調節できる。よって、変速制御装置２は、トロイダル式無段変速機１の変速比の減少を抑制できる。結果として、変速制御装置２は、トロイダル式無段変速機１のバリエーターの耐久性が低下するおそれを抑制できる。

ここで、変速制御装置２は、パワーマネジメントＥＣＵ７０が上記の不具合対処方法を実行するものとして説明したが、例えば、変速制御装置２は、トランスミッションＥＣＵ６０が上記の不具合対処方法を実行してもよい。この場合、トランスミッションＥＣＵ６０は、速度Ｖが０になってから自身に供給される電力を自身で遮断する。このようなトランスミッションＥＣＵ６０を備える場合、変速制御装置２は、パワーマネジメントＥＣＵ７０を備えなくてもよい。

（実施形態２）
図３は、実施形態２の不具合対処方法を示すフローチャートである。実施形態２の不具合対処方法は、トランスミッションＥＣＵ６０が変速比γを調節できる期間を、図２に示す実施形態１の不具合対処方法よりも延長できる点に特徴がある。なお、図３に示すステップＳＴ２０１は図２に示すステップＳＴ１０１と同一であり、図３に示すステップＳＴ２０３は図２に示すステップＳＴ１０３と同一である。

ステップＳＴ２０２で、パワーマネジメントＥＣＵ７０は、車速センサー２０７から速度Ｖを取得し、速度Ｖが所定速度Ｖ１よりも大きいか否かを判定する。所定速度Ｖ１は、セカンダリ圧クラック回転速度に基づいて設定される車両ＣＡの速度である。ここで、セカンダリ圧クラック回転速度について説明する。

トロイダル式無段変速機１は、少なくとも２系統の油圧回路を有する。本実施形態では、トロイダル式無段変速機１は、圧力が「ライン圧」のオイルが流れる油圧回路と、圧力が「セカンダリ圧」のオイルが流れる油圧回路とを有する。圧力が「ライン圧」のオイルは、前後進切換機構１２０のフォワードクラッチ１２２を動作させるための作動油や、パワーローラー３０を入力ディスク１０と出力ディスク２０とで押圧するための作動油などである。圧力が「セカンダリ圧」のオイルは、ロックアップクラッチ１１３を動作させるための作動油や、トロイダル式無段変速機１の各部に供給される潤滑油などである。

クラック回転速度は、オイルポンプの性能を示す値の一つである。前記オイルポンプに入力される回転の速度が、クラック回転速度以下となると、前記オイルポンプは、オイルを必要な圧力まで加圧できなったり、オイルを必要な流量分吐出できなったりする。つまり、セカンダリ圧クラック回転速度は、機関回転速度Ｎｅがその回転速度以下になると、セカンダリ圧が必要な圧力よりも小さくなると共に、オイルポンプが必要な流量のオイルを吐出できなくなる回転速度のことである。

速度Ｖが所定速度Ｖ１以下の場合、セカンダリ圧のオイルの圧力が不足するため、ロックアップクラッチ１１３の係合が不十分になる。また、速度Ｖが所定速度Ｖ１以下の場合、セカンダリ圧のオイルの流量が不足するため、トロイダル式無段変速機１の各部に潤滑油を十分に供給できなくなる。よって、速度Ｖが所定速度Ｖ１以下の場合（ステップＳＴ２０２、Ｎｏ）、ロックアップクラッチ１１３を係合させるために必要な油圧を確保できないため、パワーマネジメントＥＣＵ７０は、ステップＳＴ２０３以降の手順を実行せずに、不具合対処方法の制御周期の１周を終了し、スタートに戻る。

速度Ｖが所定速度Ｖ１よりも大きい場合（ステップＳＴ２０２、Ｙｅｓ）、パワーマネジメントＥＣＵ７０は、ステップＳＴ２０３へ進む。この時、トロイダル式無段変速機１は、ロックアップクラッチ１１３を係合させておくために必要なセカンダリ圧を十分に確保できている。ステップＳＴ２０３で、パワーマネジメントＥＣＵ７０は、トランスミッションＥＣＵ６０への電力の供給を維持する。実際には、ステップＳＴ２０３で、パワーマネジメントＥＣＵ７０は、トランスミッションＥＣＵ６０への電力の供給を停止する要求を拒否する。

次に、パワーマネジメントＥＣＵ７０は、ステップＳＴ２０４へ進む。ステップＳＴ２０４で、パワーマネジメントＥＣＵ７０は、ロックアップクラッチ１１３の係合を強制的に維持させる。つまり、例えば、トランスミッションＥＣＵ６０にロックアップクラッチ１１３の係合を解除させる要求があった場合でも、ロックアップクラッチ１１３の係合を維持する。これにより、パワーマネジメントＥＣＵ７０は、トランスミッションＥＣＵ６０が変速比γを調節できる期間を延長できる。以下にその理由を説明する。

図４は、実施形態２の不具合対処方法を実行した場合の機関回転速度の変化と、実施形態２の不具合対処方法を実行しない場合の機関回転速度の変化とを比較するグラフである。図４の横軸は時間の経過を示す。また、図４では、機関回転速度Ｎｅ以外にも、エンジンＥＣＵ１７０に不具合が生じたタイミングと、アクセル開度の変化、スロットル開度の変化、速度Ｖの変化、入力ディスク１０に入力される入力回転速度の変化、機関回転速度Ｎｅの回転速度の変化を同じ時間軸で示す。なお、実線で示す機関回転速度Ｎｅは、実施形態２の不具合対処方法を実行した場合の機関回転速度であり、破線で示す機関回転速度Ｎｅが実施形態２の不具合対処方法を実行しない場合の機関回転速度である。

ロックアップクラッチ１１３の係合が解除されると、内燃機関１００は、図４に示すように、機関回転速度Ｎｅが急低下する。これは、エンジンＥＣＵ１７０に不具合が生じると、内燃機関１００は、車輪１６０から内燃機関１００に向かって伝わる被駆動トルクによってクランクシャフト１０１が回転しているためである。この状態で、ロックアップクラッチ１１３の係合が解除されると、内燃機関１００に被駆動トルクが伝達されないため、仮に速度Ｖが一定であっても機関回転速度Ｎｅが低下する。機関回転速度Ｎｅが低下すると、ライン圧を発生させるオイルポンプへ入力される回転の速度も低下する。これにより、トロイダル式無段変速機は、ローラー押圧機構４０が発生させるローラー押圧力が不足しやすくなる。また、トロイダル式無段変速機は、油圧サーボ機構３２へ供給される作動油の圧力も不足しやすくなる。

しかしながら、本実施形態のトロイダル式無段変速機１は、速度Ｖが所定速度Ｖ１よりも大きい場合（ステップＳＴ２０２、Ｙｅｓ）、つまり、ロックアップクラッチ１１３が十分に係合できる場合、ロックアップクラッチ１１３の係合が強制的に維持される。これにより、内燃機関１００は、ロックアップクラッチ１１３が係合されている間、クランクシャフト１０１が車輪１６０側から伝わる被駆動トルクによって回転させられる。

これにより、トロイダル式無段変速機１は、図４に実線で示すように機関回転速度Ｎｅの低下が抑制される。よって、トロイダル式無段変速機１は、ローラー押圧機構４０が発生させるローラー押圧力が不足し難くなる。また、トロイダル式無段変速機１は、油圧サーボ機構３２へ供給される作動油の圧力の不足も抑制できる。これにより、トランスミッションＥＣＵ６０は、トロイダル式無段変速機１の変速比γをより長い時間調節できる。結果として、変速制御装置２は、トロイダル式無段変速機１のバリエーターの耐久性が低下するおそれをさらに好適に抑制できる。

図３に示すステップＳＴ２０４を実行した後、パワーマネジメントＥＣＵ７０は、ステップＳＴ２０５へ進む。ステップＳＴ２０５で、パワーマネジメントＥＣＵ７０は、機関回転速度センサー２０８から機関回転速度Ｎｅを取得し、機関回転速度Ｎｅが急低下しているか否かを判定する。具体的には、パワーマネジメントＥＣＵ７０は、機関回転速度Ｎｅの変化率を算出し、前記変化率が所定変化率よりも大きいか否かを判定する。前記所定変化率は、例えば、図４に示すように内燃機関１００がストールすると思われる機関回転速度Ｎｅの変化率である。

機関回転速度Ｎｅが急低下すると（ステップＳＴ２０５、Ｙｅｓ）、図４に示すように機関回転速度Ｎｅが仮にライン圧クラック回転速度よりも低い場合であっても、遠心油圧によってパワーローラー３０がグロスリップするおそれがある。そこで、パワーマネジメントＥＣＵ７０は、機関回転速度Ｎｅが急低下している場合（ステップＳＴ２０５、Ｙｅｓ）、ステップＳＴ２０６でフォワードクラッチ１２２の係合を解除する。これにより、トロイダル式無段変速機１は、パワーローラー３０に接線力が働かなくなるため、バリエーターとしてのパワーローラー３０がグロスリップするおそれを抑制できる。パワーマネジメントＥＣＵ７０は、ステップＳＴ２０６を実行すると、不具合対処方法の制御周期の１周を終了し、スタートに戻る。

機関回転速度Ｎｅが急低下していない場合（ステップＳＴ２０５、Ｎｏ）、フォワードクラッチ１２２を動作させるための圧力の作動油をフォワードクラッチ１２２に供給できるため、パワーマネジメントＥＣＵ７０は、ステップＳＴ２０６を実行せずに、トランスミッションＥＣＵ６０への電力の供給を維持すると共に、ロックアップクラッチ１１３を強制的に係合させた状態で不具合対処方法の制御周期の１周を終了し、スタートに戻る。

以上が実施形態２の不具合対処方法である。以上の不具合対処方法をパワーマネジメントＥＣＵ７０が実行することにより、変速制御装置２は、エンジンＥＣＵ１７０に不具合が生じると、ロックアップクラッチ１１３を係合させ、内燃機関１００の機関回転速度Ｎｅが減少する際の変化率が所定変化率よりも大きくなった場合にフォワードクラッチ１２２の係合を解除できる。以上により、変速制御装置２は、トランスミッションＥＣＵ６０が変速比γを調節できる期間を延長できると共に、バリエーターがグロスリップするおそれを抑制できる。

ここで、変速制御装置２は、パワーマネジメントＥＣＵ７０が上記の不具合対処方法を実行するものとして説明したが、例えば、変速制御装置２は、トランスミッションＥＣＵ６０が上記の不具合対処方法を実行してもよい。この場合、トランスミッションＥＣＵ６０は、速度Ｖが０になってから自身に供給される電力を自身で遮断すると共に、ロックアップクラッチ１１３の動作と、フォワードクラッチ１２２の動作とを制御する。このようなトランスミッションＥＣＵ６０を備える場合、変速制御装置２は、パワーマネジメントＥＣＵ７０を備えなくてもよい。

以上のように、本発明の変速制御装置は、変速制御を設定された目標変速比に基づいて行う変速制御装置に有用であり、特に、及びエンジンＥＣＵ１７０に不具合が生じた場合にバリエーターの耐久性の低下を低減することに適している。

１ トロイダル式無段変速機
２ 変速制御装置
１０ 入力ディスク
２０ 出力ディスク
３０ パワーローラー
３１ トラニオン
３２ 油圧サーボ機構
４０ ローラー押圧機構
５０ 油圧制御装置
６０ トランスミッションＥＣＵ
７０ パワーマネジメントＥＣＵ
１００ 内燃機関
１１０ トルクコンバーター
１２０ 前後進切換機構
１２２ フォワードクラッチ
１３０ 動力伝達機構
１４０ ディファレンシャルギヤ
１５０ ドライブシャフト
１６０ 車輪
１７０ エンジンＥＣＵ
２０１ 傾転角センサー
２０２ ストロークセンサー
２０３ 入力回転速度センサー
２０４ 出力回転速度センサー
２０５ 油温センサー
２０６ アクセル開度センサー
２０７ 車速センサー
２０８ 機関回転速度センサー

Claims (2)

1. トロイダル式無段変速機に伝えられるトルクを発生させる動力発生手段の動作を制御する第１制御装置と、
   前記第１制御装置とは別個に電力が供給されて前記トロイダル式無段変速機の変速比を調節する制御装置であって、前記第１制御装置に不具合が生じた場合でも前記電力が供給される第２制御装置と、
   を備えることを特徴とする変速制御装置。
2. 前記トロイダル式無段変速機は車両に搭載され、
   前記車両は、
   前記動力発生装置とトロイダル式無段変速機との間で前記トルクを伝達する装置であって、ロックアップクラッチを有するトルクコンバーターと、
   前記動力発生装置とトロイダル式無段変速機との間で伝える前記トルクの回転方向を切り替える装置であって、フォワードクラッチを有する前後進切換機構と、
   を備え、
   前記変速制御装置は、
   前記第１制御装置に前記不具合が生じると、前記ロックアップクラッチを係合させ、
   前記動力発生手段の機関回転速度が減少する際の変化率が所定変化率よりも大きくなった場合に前記フォワードクラッチの係合を解除することを特徴とする請求項１に記載の変速制御装置。

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