JP4270463B2 - 無段変速機の変速制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、無段変速機の変速制御装置に関し、特に減速時等にエンジンを停止するハイブリッド車両においても、減速時等に無段変速機の変速比を安定的にローレシオ側に戻すことができる無段変速機の変速制御装置に関する。

エンジンの駆動力をベルト式の無段変速機を介して駆動輪に伝達する変速機構において、駆動側プーリの溝幅を変えて変速比を変化させるためのアクチュエータを備える車両は知られている。前記車両の通常走行状態において、駆動側プーリの溝幅はローレシオ側よりトップレシオ側に狭められた状態にある。前記車両において遠心式の発進クラッチを無段変速機の入力側（駆動側）に設ける構成では、前記トップレシオ側に狭められた状態からイグニッションスイッチをオフにしてエンジンを停止させた後、再度イグニッションスイッチをオンにすると、変速制御装置は変速比をローレシオ側に変更する信号をアクチュエータへ与える。これにより、駆動側プーリの溝幅はローレシオ側に広がるが、ベルトが回転していない状態で溝幅を広げるため、ベルトが駆動側プーリから浮いた状態になることがある。この状態でエンジンを始動してもベルトは浮いたままであり、その後スロットルを開けると、変速制御装置はスロットル開度に応じた変速指令信号を発生するため、アクチュエータの作動によって駆動側プーリの溝幅が狭められる。そして、駆動側プーリがベルトを挟み込んだ時点でベルトが急激に駆動されるため、スムーズな発進ができないことがある。

特許文献１には、上記の課題を解決するため、エンジン回転数があらかじめ設定した許容回転数を超えている場合、すなわちベルトが回転している状態に限って変速指令をアクチュエータへ供給する技術が開示されている。
特開平６−２４９３２８号公報

しかしながら、従動側プーリと駆動輪との間に一方向のみに動力伝達可能な一方向クラッチを設け、スロットル開度が所定値以下となった際にエンジンを停止させて無駄なエネルギー消費を低減するハイブリッド車両においては、エンジン停止指令のすぐ後に前記エンジンの回転数が発進クラッチの所定回転数を下回るので、駆動側プーリがわずかな時間で停止してしまう。したがって、上記特許文献１の技術によって前記変速許容回転数を設定するだけでは、エンジンが停止してから駆動側プーリに巻き掛けられたベルトが停止するまでの時間が非常に短いため、変速比をローレシオ側まで戻し切ることが難しいという課題があった。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、減速時にエンジンを止めるハイブリッド車においても、減速時に駆動側プーリを安定的にローレシオ側に戻し切ることができ、かつアクチュエータの消費電力も低減することができる無段変速機の変速制御装置を提供することにある。

前記した目的を達成するために、本発明は、原動機側に配置される駆動側プーリと、一方向クラッチを介して駆動輪に動力を伝達する従動側プーリと、前記駆動側プーリと前記従動側プーリの間に巻き掛けられるベルトと、エンジンのクランク軸と前記駆動側プーリとの間に接続されて前記クランク軸が所定回転数以上に達した場合に前記クランク軸からの動力を前記無段変速機に対して伝達する発進クラッチと、前記駆動側プーリの溝幅を変更することで変速比を変える変速比制御手段とを具備する無段変速機の変速制御装置において、前記変速比制御手段における変速比制御開始時期を、前記変速比と前記駆動側プーリの回転状態のうちの少なくとも一方に応じて可変させるようにした点に第１の特徴がある。

また、スロットル開度を検出するスロットル開度検出手段と、前記スロットル開度が所定値以下になった場合に前記エンジンを停止させる制御を行う走行制御手段とを具備し、前記変速比制御手段は、前記エンジンが前記走行制御手段によって停止された場合に変速比制御を開始するようにした点に第２の特徴がある。

また、前記変速比制御手段は、前記無段変速機の変速比が高い状態であるほど前記駆動側プーリの回転数が高いところから変速比制御を開始するようにした点に第３の特徴がある。

また、前記変速比制御手段は、制御信号のデューティ比に基づいて出力量が変化するアクチュエータを含み、前記無段変速機の変速比が高い状態にあるほど前記アクチュエータに供給する制御信号のデューティ比を大きくするようにした点に第４の特徴がある。

さらに、前記変速比制御手段は、制御信号のデューティ比に基づいて出力量が変化するアクチュエータを含み、前記駆動側プーリの回転速度変化率が高い状態にあるほど前記アクチュエータに供給する制御信号のデューティ比を大きくするようにした点に第５の特徴がある。

請求項１の発明によれば、変速比と駆動側プーリの回転状態のうちの少なくとも一方に応じて変速比制御開始時期を可変させるようにしたので、変速比がトップレシオ側にある状態でエンジンが停止した後や、駆動側プーリの回転速度変化率が大きい場合等においても、変速比を安定的にローレシオ側に戻し切ることができ、再発進時に十分な加速度を得られるようになる。

請求項２の発明によれば、スロットル開度検出手段からの信号に基づいてエンジンが停止された場合に変速比制御を開始するようにしたので、スロットル開度が所定値以下になる度にエンジンを停止させるアイドリングストップ機能を備えた車両においても、変速比を安定的にローレシオ側に戻し切ることができ、再発進時に十分な加速度を得られるようになる。

請求項３の発明によれば、無段変速機の変速比が高い状態であるほど駆動側プーリの回転数が高いところから変速比制御を開始するようにしたので、変速比がトップレシオ側にあってローレシオ側までの移動量が大きい場合でも、変速比を安定的にローレシオ側に戻し切ることができ、再発進時に十分な加速度を得られるようになる。

請求項４の発明によれば、無段変速機の変速比が高い状態にあるほどアクチュエータに供給する制御信号のデューティ比を大きくする、すなわちアクチュエータを速く駆動させるようにしたので、変速比がトップレシオ側にあって駆動側プーリのローレシオ側までの移動量が大きい場合でも、変速比を安定的にローレシオ側に戻し切ることができ、再発進時に十分な加速度を得られるようになる。また、アクチュエータを常に最大デューティ比で駆動する必要がないため、消費電力を低減することができる。

請求項５の発明によれば、駆動側プーリの回転速度変化率が高い状態にあるほどアクチュエータに供給する制御信号のデューティ比を大きくする、すなわちアクチュエータを速く駆動させるようにしたので、後輪ブレーキを駆動させた状態でスロットル開度が全閉にされたり、急な登り坂を走行中にスロットル開度が全閉されたりして駆動プーリの回転速度変化率が大きくなる場合でも、変速比を安定的にローレシオ側に戻し切ることができ、再発進時に十分な加速度を得られるようになる。また、アクチュエータを常に最大デューティ比で駆動する必要がないため、消費電力を低減することができる。

以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明を適用したスクータ型ハイブリッド車両の一実施形態の側面図である。

ハイブリッド車両は、車体前方に前輪WFを軸支するフロントフォーク１を有し、このフロントフォーク１はヘッドパイプ２に枢支されており、ハンドル３の操作によって操舵可能とされている。ヘッドパイプ２からは後方かつ下方に向けてダウンパイプ４が取り付けられており、このダウンパイプ４の下端からは中間フレーム５が略水平に延設されている。さらに、中間フレーム５の後端からは、後方かつ上方に向けて後部フレーム６が形成されている。

このように構成された車体フレーム１０には、動力源としてのエンジンおよび駆動モータを含むパワーユニット１１の一端が枢着されている。パワーユニット１１は、その後方の他端側に駆動輪である後輪WRが回転可能に取り付けられるとともに、後部フレーム６に取り付けられたリヤクッション（不図示）により吊り下げられている。

車体フレーム１０の外周は車体カバー１３で覆われ、車体カバー１３の後方かつ上面には搭乗者が着座するシート１４が固定されている。シート１４よりも前方には搭乗者が足を置くステップフロア１５が形成されている。シート１４の下方には、ヘルメットや荷物等を収納するためのユーティリティスペースとして機能する収納ボックス１００が設けられ、その車体後方にバッテリ７４が収められている。符号２２はエンジンのクランク軸の軸位置、６０は駆動軸の軸位置、６８は後輪WRの車軸の軸位置を示す。

図２は、上記したハイブリッド車両のシステム構成を示したブロック図であり、前記パワーユニット１１は、エンジン２０と、エンジン始動機および発電機として機能するACGスタータモータ２１ａと、クランク軸２２に連結されてエンジン２０の動力を後輪WRへ伝達する無段変速機２３と、前記無段変速機２３を変速させる変速比制御手段に含まれるアクチュエータ７７（例えば、変速モータ）と、クランク軸２２と無段変速機２３の入力軸との間の動力伝達を断接させる発進クラッチ４０と、エンジン２０および駆動モータ２１ｂから後輪WR側には動力を伝達するが、後輪WRからエンジン２０側には動力を伝達しない一方向クラッチ４４と、発動機または発電機として機能する駆動モータ２１ｂと、無段変速機２３の出力を減速して後輪WRに伝達する減速機構６９とを備えている。エンジン２０の回転数Neはエンジン回転数センサ３６により検知される。無段変速機２３には、変速比Rmを検出する変速比検出手段としての変速比センサ３７と、駆動側プーリ５８の回転数Npを検出するプーリ回転数検出手段としてのプーリ回転数センサ３８が設けられる。符号３９は車速Vbを検出する車速センサであり、目的に応じて任意の箇所に設けられる。

エンジン２０からの動力は、クランク軸２２から発進クラッチ４０、無段変速機２３、一方向クラッチ４４、駆動軸６０および減速機構６９を介して後輪WRに伝達される。他方、駆動モータ２１ｂからの動力は、駆動軸６０および減速機構６９を介して後輪WRに伝達される。つまり、本実施形態では駆動軸６０がエンジン２０と駆動モータ２１ｂの出力軸を兼ねている。クランク軸２２の車幅方向左端部には、発進クラッチ４０を介してクランク軸２２に接続されたファン５４ｂが無段変速機２３を冷却するために接続される。

ACGスタータモータ２１ａおよび駆動モータ２１ｂにはバッテリ７４が接続されている。このバッテリ７４は、駆動モータ２１ｂが発動機として機能する際、およびACGスタータモータ２１ａが始動機として機能する際には、これらモータ２１ａ，２１ｂに電力を供給し、一方前記モータ２１ａ，２１ｂが発電機として機能する際には、これらの回生電力が充電されるように構成されている。

エンジン２０の吸気管１６内には空気量を制御するスロットルバルブ１７が回動自在に設けられている。このスロットルバルブ１７は、搭乗者が操作するスロットルグリップ（不図示）の操作量に応じて回動される。なお、本実施形態ではスロットル開度検出手段としてのスロットル開度センサ１２をスロットルバルブ１７に設けているが、前記スロットルグリップや、スロットルグリップとスロットルバルブ１７を連結するワイヤ等に設けてもよい。スロットルバルブ１７とエンジン２０との間には、燃料を噴射するインジェクタ１８と、吸気管内の負圧を検出する負圧センサ１９が配設されている。なお、スロットルバルブ１７には、搭乗者の操作とは無関係にエンジン回転数や車速等に基づいて自動制御を行うDBW（ドライブ・バイ・ワイヤ）システムを搭載してもよい。

前記アクチュエータ７７を含み変速比制御手段を構成する制御ユニット７に設けられる走行制御部７ａは、通常走行時に、スロットル開度センサ１２、エンジン回転数センサ３６、車速センサ３９等からの出力信号に基づいてアクチュエータ７７に変速比制御信号を出力する。また、前記スロットル開度センサ１２により検出したスロットル開度が所定値以下になって減速状態に入る際には、エンジンを停止させるエンジン停止指令を制御信号として出力する。

前記制御ユニット７の変速比戻し制御部７ｂは、前記走行制御部７ａからのエンジン停止信号を検出すると、変速比センサ３７からの信号に基づいて無段変速機２３の変速比Rmを求め、前記変速比Rmが所定の低変速比状態になっていなければ、駆動側プーリ５８をローレシオ側に戻すための変速比制御信号をアクチュエータ７７に出力する。

前記制御ユニット７の制御用マップ登録部７ｃは、前記変速比戻し制御部７ｂが前記アクチュエータ７７へ与える制御指令の制御マップを登録している。

次に、図３を参照しながらエンジン２０および駆動モータ２１ｂを含むパワーユニット１１の構成について説明する。図３は、図１のＡ−Ａ線断面図である。

エンジン２０は、クランク軸２２にコンロッド２４を介して連結されたピストン２５を備えている。ピストン２５は、シリンダブロック２６に設けられたシリンダ２７内を摺動可能であり、シリンダブロック２６はシリンダ２７の軸線が略水平になるように配設されている。シリンダブロック２６の前面にはシリンダヘッド２８が固定され、シリンダヘッド２８およびシリンダ２７ならびにピストン２５で混合気を燃焼させる燃焼室２０ａが形成されている。

シリンダヘッド２８には、燃焼室２０ａへの混合気の吸気または排気を制御するバルブ（不図示）と、圧縮された混合気に点火する点火プラグ２９とが配設されている。前記バルブの開閉は、シリンダヘッド２８に軸支されたカム軸３０の回転により制御される。カム軸３０は一端側に従動スプロケット３１を備え、従動スプロケット３１とクランク軸２２の一端に設けられた駆動スプロケット３２との間には無端状のカムチェーン３３が掛け渡されている。カム軸３０の一端には、エンジン２０を冷却するウォータポンプ３４が設けられている。ウォータポンプ３４は、その回転軸３５がカム軸３０と一体に回転するように取り付けられている。したがって、カム軸３０が回転するとウォータポンプ３４を稼動させることができる。

クランク軸２２を軸支するクランクケース４８の車幅方向右側にはステータケース４９が連結されており、その内部にACGスタータモータ２１ａが収納されている。このACGスタータモータ２１ａは、いわゆるアウタロータ形式のモータであり、そのステータは、ステータケース４９に固定されたティース５０に導線を巻き掛けたコイル５１からなる。一方、アウタロータ５２はクランク軸２２に固定されており、ステータの外周を覆う略円筒形状を有している。また、アウタロータ５２の内周面には、マグネット５３が配設されている。

アウタロータ５２には、ACGスタータモータ２１ａを冷却するためのファン５４ａが取り付けられており、このファン５４ａがクランク軸２２に同期して回転すると、ステータケース４９のカバー５５の側面５５ａに形成された冷却風取入口から、冷却用の空気が取り入れられる。

クランクケース４８の車幅方向左側には伝動ケース５９が連結されており、その内部にはクランク軸２２の左端部に固定されたファン５４ｂ、発進クラッチ４０を介してクランク軸２２に駆動側が連結された無段変速機２３、無段変速機２３の従動側に連結された駆動モータ２１ｂが収納されている。ファン５４ｂは、伝動ケース５９内に収容された無段変速機２３および駆動モータ２１ｂを冷却するものであり、無段変速機２３に対して駆動モータ２１ｂと同側、すなわち、本実施形態ではともに車幅方向左側に配置されている。

伝動ケース５９の車体前側かつ左側には冷却風取入口が形成されており、クランク軸２２に同期してファン５４ｂが回転すると、該ファン５４ｂの近傍に位置する前記冷却風取入口から伝動ケース５９内に外気が取り入れられ、駆動モータ２１ｂおよび無段変速機２３が強制的に冷却される。

無段変速機２３は、クランクケース４８から車幅方向に突出したクランク軸２２の左端部に発進クラッチ４０を介して装着された駆動側プーリ５８と、クランク軸２２と平行な軸線を持って伝動ケース５９に軸支された駆動軸６０に一方向クラッチ４４を介して装着された従動側プーリ６２との間に無端状のVベルト（無端ベルト）６３を巻き掛けて構成されるベルトコンバータである。本実施形態では、駆動側プーリ５８の近傍に変速比を変えるためのアクチュエータ７７を備えている。減速機構６９以降の構成は後述する。

図４は、無段変速機２３の要部拡大図である。駆動側プーリ５８は、スリーブ５８ｄを介してクランク軸２２に対して周方向へ回転自在に装着されており、スリーブ５８ｄ上に固着された駆動側固定プーリ半体５８ａと、スリーブ５８ｄに対してその軸方向へは摺動可能であるが周方向へは回転不能に取り付けられた駆動側可動プーリ半体５８ｃとを備える。前記駆動側可動プーリ半体５８ｃには、軸受け５６を介して変速リング５７が回転自在に取り付けられている。

前記変速リング５７には、その外周大径部にギヤ６１が周方向に沿って形成されるとともに、内周には軸方向に沿って台形ネジ６５が形成されている。前記台形ネジ６５には、軸受け６６を介して前記スリーブ５８ｄに対して周方向へは回転自在であるが軸方向へは摺動不能に取り付けられた台形ネジ６７が噛合している。前記台形ネジ６７は、回転止め用のピン８２を介して前記伝動ケース５９に回転不能に取付けられている。前記変速リング５７のギヤ６１にはウォームホイール７５が噛合し、このウォームホイール７５には、変速比を制御するアクチュエータ７７の回転軸に連結されたウォームギヤ７６が噛合している。

他方、従動側プーリ６２は、スリーブ６２ｄを介して駆動軸６０に、その軸方向の摺動は規制されているが周方向には回転自在に取り付けられた従動側固定プーリ半体６２ａを備えるとともに、スリーブ６２ｄ上に、その軸方向へ摺動可能に取り付けられた従動側可動プーリ半体６２ｂとを備える。そして、これら駆動側固定プーリ半体５８ａと駆動側可動プーリ半体５８ｃとの間、および従動側固定プーリ半体６２ａと従動側可動プーリ半体６２ｂとの間にそれぞれ形成された断面略Ｖ字状のベルト溝に、無端状のVベルト６３が巻き掛けられている。

従動側可動プーリ半体６２ｂの背面側（車幅方向左側）には、従動側可動プーリ半体６２ｂを従動側固定プーリ半体６２ａ側に向けて常時付勢するスプリング（弾性部材）６４が配設されている。

無段変速機２３の変速比の変更は、アクチュエータ７７を変速比のアップ／ダウンに応じた方向へ駆動することによって行われる。アクチュエータ７７の駆動力はウォームギヤ７６およびウォームホイール７５を介して変速リング５７のギヤ６１に伝達され、前記変速リング５７を回転させる。変速リング５７は台形ネジ６５、６７を介してスリーブ５８ｄと噛合しているので、その回転方向がシフトアップ方向（トップレシオ方向）であれば、変速リング５７はクランク軸２２上を図中左方向へ移動し、これに伴って駆動側可動プーリ半体５８ｃが駆動側固定プーリ半体５８ａに近づく方向に摺動する。この摺動した分だけ駆動側可動プーリ半体５８ｃが駆動側固定プーリ半体５８ａに近接し、駆動側プーリ５８の溝幅が減少するので、駆動側プーリ５８とVベルト６３との接触位置が駆動側プーリ５８の半径方向外側にずれ、Vベルト６３の巻き掛け径が増大する（図４では、クランク軸２２の上側にローレシオ位置を示し、クランク軸２２の下側にトップレシオ位置を示している）。これに伴い、従動側プーリ６２においては、クランク軸２２と駆動軸６０の距離が不変でVベルト６３が無端状であるため、巻き掛け径を小さくしようとする力が働く。したがって、従動側可動プーリ半体６２ｂは、スプリング６４が付勢する弾性力に抗して図示左方向へ摺動し、従動側固定プーリ半体６２ａと従動側可動プーリ半体６２ｂとにより形成される溝幅が増加する。つまり、無段階の変速比変更は、Vベルト６３の巻き掛け径（伝達ピッチ径）が連続的に変化することで実現される。

発進クラッチ４０は、上記スリーブ５８ｄに固着されたカップ状のアウタケース４０ａと、クランク軸２２の左端部に固着されたアウタプレート４０ｂと、アウタプレート４０ｂの外周部にウェイト４０ｃを介して半径方向外側を向くように取り付けられたシュー４０ｄと、シュー４０ｄを半径方向内側に付勢するためのスプリング４０ｅとから構成されている。

エンジン回転数、すなわちクランク軸２２の回転数が所定値（例えば、３０００rpm）以下の場合には、クランク軸２２と無段変速機２３との間の動力伝達は発進クラッチ４０により遮断されている。エンジン回転数が上昇し、クランク軸２２の回転数が上記所定値を越えると、ウェイト４０ｃに働く遠心力がスプリング４０ｅにより半径方向内側に働く弾性力に抗し、ウェイト４０ｃが半径方向外側に移動することによって、シュー４０ｄがアウタケース４０ａの内周面を所定値以上の力で押圧される。これにより、クランク軸２２の回転がアウタケース４０ａを介してスリーブ５８ｄに伝達され、該スリーブ５８ｄに固定された駆動側プーリ５８が駆動される。

従動側の一方向クラッチ４４は、カップ状のアウタクラッチ４４ａと、このアウタクラッチ４４ａに同軸に内挿されたインナクラッチ４４ｂと、このインナクラッチ４４ｂからアウタクラッチ４４ａに対して一方向のみ動力を伝達可能にするローラ４４ｃとを備えている。アウタクラッチ４４ａは、駆動モータ２１ｂのインナロータ本体を兼ね、インナロータ本体と同一部材で構成されている。

無段変速機２３の従動側プーリ６２に伝達されたエンジン２０側からの動力は、従動側固定プーリ半体６２ａ、インナクラッチ４４ｂ、アウタクラッチ４４ａすなわちインナロータ本体、駆動軸６０および減速機構６９を介して後輪WRに伝達されるのに対して、車両押し歩き時等における後輪WR側からの動力は、減速機構６９、駆動軸６０、インナロータ本体すなわちアウタクラッチ４４ａまでは伝達されるが、このアウタクラッチ４４ａがインナクラッチ４４ｂに対して空転するので、無段変速機２３およびエンジン２０に伝達されることはない。また、駆動モータ２１ｂを動力源とする走行時においても、駆動モータ２１ｂからの動力が無段変速機２３およびエンジン２０に伝達されないのは、前記と同様である。

駆動モータ２１ｂのインナロータ８０は、無段変速機２３の出力軸でもある駆動軸６０と、カップ状をなしその中央部に形成されたボス部８０ｂにて駆動軸６０とスプライン結合されたインナロータ本体すなわち上記アウタクラッチ４４ａとを備え、このアウタクラッチ４４ａの開口側外周面にコイル８１が配設されている。

図３へ戻って減速機構６９以降を説明する。減速機構６９は、伝動ケース５９の後端部右側に連なる伝達室７０内に設けられており、駆動軸６０および後輪WRの車軸６８と平行に軸支された中間軸７３を備えるとともに、駆動軸６０の右端部および中間軸７３の中央部にそれぞれ形成された第１の減速ギヤ対７１と、中間軸７３および車軸６８の左端部にそれぞれ形成された第２の減速ギヤ対７２とを備えて構成されている。上記の構成により、駆動軸６０の回転は所定の減速比にて減速され、後輪WRの車軸６８に伝達される。

図５は、図３の一部側面およびＢ−Ｂ線断面図である。無段変速機２３の変速比を変化させる際には、伝達室７０内に設けられたアクチュエータ７７を駆動し、該駆動力は、ウォームギヤ７６およびウォームホイール７５を介して変速リング５７に伝達される。一方ウォームホイール７５に伝達された駆動力は、ウォームホイール９０およびこれと同軸上のウォームギヤ９１によって変速比センサ３８内のセンサロッド９２に伝達される。本実施形態における変速比センサ３８は、変速リング５７の回転量を検出する位置センサであり、例えば、ポテンショメータ等で構成される。なお、前記変速比センサ３８は、非接触方式で測定する磁気センサ等により構成されてもよい。

以上の構成からなるハイブリッド車両において、本実施形態における変速比戻し制御の手順を説明する。エンジン始動時は、クランク軸２２上のACGスタータモータ２１ａを用いてクランク軸２２を回転させる。このとき、発進クラッチ４０は接続されておらず、クランク軸２２から無段変速機２３への動力伝達は遮断されている。スロットル開度Tpが大きくなってエンジン回転数Npが上昇し、クランク軸２２の回転数が所定値（例えば、３０００rpm）を超えると、クランク軸２２の回転動力が発進クラッチ４０を介して無段変速機２３に伝達され、一方向クラッチ４４に入力される。一方向クラッチ４４に入力された駆動力は、減速機構６９を介して後輪WRを回転させ、車両を走行させる。

前記制御ユニット７の走行制御部７ａ（図２参照）は、通常走行時において、スロットル開度センサ１２からの信号に基づくスロットル開度Tp、エンジン回転数センサ３６からの信号に基づくエンジン回転数Ne、車速センサ３９からの信号に基づく車速Vbによって変速比Rmを決定し、アクチュエータ７７を駆動させる。この通常走行時、無段変速比２３内の駆動側可動プーリ半体５８ｃおよび従動側可動プーリ半体６２ｂは、車速Vbの上昇に伴ってトップレシオ側の位置に順次移動している。

図６は、本発明の第１実施形態における、図２の制御ユニット７による変速比戻し制御の手順を示すフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行される。この実施形態では、図７の変速比−戻し開始回転数マップを用いるので、まず、このマップについて説明する。

図７の横軸は変速比（Rm）を、縦軸は駆動側プーリ戻し開始回転数（Nr）を示し、エンジン停止時の変速比（Rm）に対応して設定される駆動側プーリ戻し開始回転数（Nr）を示している。

さて、図６のステップＳ１１では、スロットル開度センサ１２からの信号に基づいて走行制御部７ａがエンジン停止指令を発したか否かが判定される。前記走行制御部７ａがエンジン停止指令を発したと判定されると、ステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２では、変速比センサ３８からの信号に基づいてエンジン停止時の変速比Rmを検出する。ステップＳ１３では、前記制御マップ登録部７ｃに登録された、前記変速比−戻し開始回転数マップ（図７）から駆動側プーリの戻し開始回転数Nrを決定する。ステップＳ１４では、プーリ回転数センサ３７からの信号に基づいて駆動側のプーリ回転数Npを検出する。続くステップＳ１５では、前記ステップＳ１３で決定した戻し開始回転数Nrと、前記ステップＳ１４で検出したプーリ回転数Npとを比較し、プーリ回転数Npが戻し開始回転数Nr以下にあるか否かが判定される。プーリ回転数Npが戻し開始回転数Nr以下にあると判定されればステップＳ１６へ進み、アクチュエータ７７を駆動させる。

通常、エンジン停止時の駆動側プーリ回転数Npまたは該駆動側プーリの回転状態は、車体の速度だけでなく、登坂路や荷物の積載等の走行条件にも左右されるが、前記ステップＳ１４とＳ１５を設けたことにより、走行条件がどうであろうと、駆動側プーリ回転数が一定の回転数Nrになった時にアクチュエータを駆動させることができるようになる。換言すれば、アクチュエータ駆動開始時期（変速比制御開始時期）を、エンジン停止時の駆動側プーリの変速比または回転状態に応じて可変とすることにより、走行条件によらず、同じ状態（すなわち、一定の回転数Nr）からアクチュエータを駆動させることができるようになる。これにより、制御の安定性を図れるようになる。

ステップＳ１７では、変速比Rmを再度検出し、ステップＳ１８で基準変速比Rrefと比較する。変速比Rmが基準変速比の値より大きい（変速比が基準変速比よりローレシオ側になった）と判定されれば、ステップＳ１９に進んでアクチュエータ７７を停止する。

本実施形態では、変速比Rmがトップレシオ側にあるほど駆動側プーリ回転数の高いところからアクチュエータの駆動を開始する。したがって、変速比がトップレシオ側にあって（駆動側可動プーリ半体５８ｃのローレシオ側までの移動量が大きい状態で）エンジンが停止した後でも、変速比を急速にかつ安定的にローレシオ側に戻し切ることができ、再発進時に十分な加速度を得ることが可能となる。

図８は、第２実施形態における、図２の制御ユニット７による変速比戻し制御の手順を示したフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行される。

図８の説明で使用される図９の変速比−デューティ比マップについて説明すると、その横軸は変速比（Rm）、縦軸はアクチュエータ制御のデューティ比（Dm）を示す。このマップは、エンジン停止時の変速比（Rm）に対応して設定される駆動側プーリ戻し開始時のアクチュエータ制御のデューティ比（Dm）を示している。

さて、図８のステップＳ２１では、スロットル開度センサ１２からの信号に基づいて走行制御部７ａがエンジン停止指令を発したか否かが判定される。前記走行制御部７ａがエンジン停止指令を発したと判定されると、ステップＳ２２へ進む。ステップＳ２２では、変速比センサ３８からの信号に基づいてエンジン停止時の変速比Rmを検出する。ステップＳ２３では、前記制御マップ登録部７ｃに登録された、前記変速比−戻し開始回転数マップ（図７参照）から駆動側プーリの戻し開始回転数Nrを決定する。ステップＳ２４では、前記制御マップ登録部７ｃに登録された、前記変速比−デューティ比マップ（図９参照）からアクチュエータ７７のデューティ比Dmを決定する。ステップＳ２５では、プーリ回転数センサ３７からの信号に基づいて駆動側のプーリ回転数Npを検出する。ステップＳ２６では、前記ステップＳ２３で決定した戻し開始回転数Nrと、前記ステップＳ２５で検出したプーリ回転数Npとを比較し、プーリ回転数Npが戻し開始回転数Nr以下にあるか否かが判定される。プーリ回転数Npが戻し開始回転数Nr以下にあると判定されればステップＳ２７へ進み、前記ステップＳ２４で決定したデューティ比Dmによってアクチュエータ７７を駆動させる。ステップＳ２８では、変速比Rmを再度検出し、ステップＳ２９で基準変速比Rrefと比較する。変速比Rmが基準変速比の値以上（変速比が基準変速比よりローレシオ側になった）と判定されれば、ステップＳ３０に進んでアクチュエータ７７を停止する。

本実施形態では、ステップＳ２５，Ｓ２６を設けたことにより、前記第１実施形態のステップＳ１４，Ｓ１５と同様の効果を得ることができる。また、変速比Rmがトップレシオ側にあるほど、駆動側プーリ回転数の高いところからアクチュエータの駆動を開始するとともに、アクチュエータに大きいデューティ比の指令を与える、すなわちアクチュエータを速く駆動するため、エンジンが停止した後でも変速比を安定的にローレシオ側に戻し切ることができる。したがって、再発進時に十分な加速度を得ることが可能となる。また、アクチュエータを常に最大デューティ比で駆動する必要がないため、消費電力を低減することができる。

図１０は、第３実施形態における、図２の制御ユニット７による変速比戻し制御の手順を示したフローチャートであり、所定の周期で繰り返し実行される。

図１０の説明で使用される、図１１のプーリ回転速度変化率−デューティ比マップについて説明すると、その横軸は駆動側プーリ回転速度変化率（Gp）、縦軸はアクチュエータ制御のデューティ比（Dm）を示す。このマップは、エンジン停止時の駆動側プーリの回転速度変化率（Gp）に対応して設定される駆動側プーリ戻し開始時のアクチュエータ制御のデューティ比（Dm）を示している。

さて、図１０のステップＳ３１では、スロットル開度センサ１２からの信号に基づいて走行制御部７ａがエンジン停止指令を発したか否かが判定される。前記走行制御部７ａがエンジン停止指令を発したと判定されると、ステップＳ３２へ進む。ステップＳ３２では、変速比センサ３８からの信号に基づいてエンジン停止時の変速比Rmを検出する。ステップＳ３３では、前記制御マップ登録部７ｃに登録された、前記変速比−戻し開始回転数マップ（図７参照）から駆動側プーリの戻し開始回転数Nrを決定する。ステップＳ３４では、プーリ回転数センサ３７からの信号に基づいて駆動側のプーリ回転数Npを検出する。ステップＳ３５では、前記プーリ回転数の計測時からΔｔ秒間のプーリ回転速度変化率Gp（減速度）を検出する。ステップＳ３６では、前記制御マップ登録部７ｃに登録された、前記プーリ回転速度変化率−デューティ比マップ（図１１参照）からアクチュエータ７７のデューティ比Dmを決定する。ステップＳ３７では、駆動側のプーリ回転数Npを再度検出する。ステップＳ３８では、前記ステップＳ３３で決定した戻し開始回転数Nrと、前記ステップＳ３７で検出したプーリ回転数Npとを比較し、プーリ回転数Npが戻し開始回転数Nr以下にあるか否かが判定される。プーリ回転数Npが戻し開始回転数Nr以下にあると判定されればステップＳ３９へ進み、前記ステップＳ３６で決定したデューティ比Dmによってアクチュエータ７７を駆動させる。ステップＳ４０では、変速比Rmを再度検出し、ステップＳ４１で基準変速比Rrefと比較する。変速比Rmが基準変速比の値より大きい（変速比が基準変速比よりローレシオ側になった）と判定されれば、ステップＳ４２に進んでアクチュエータ７７を停止する。

本実施形態では、ステップＳ３７，Ｓ３８を設けたことにより、前記第１、第２実施形態で説明した内容と同じ効果を得ることができる。また、変速比Rmがトップレシオ側にあるほど駆動側プーリ回転数の高いところからアクチュエータの駆動を開始するとともに、駆動側プーリのプーリ回転速度変化率Gpが大きいほどアクチュエータに大きいデューティ比の指令を与える、すなわちアクチュエータを速く駆動するため、エンジンが停止した後でも変速比を安定的にローレシオ側に戻し切ることができる。駆動側プーリ回転速度の変化率は、後輪ブレーキを駆動させた状態でスロットル開度が全閉にされたり、急な登り坂を走行中にスロットル開度が全閉されたりした場合に大きくなるが、この場合でも、再発進時に十分な加速度を得ることが可能となる。また、アクチュエータを常に最大デューティ比で駆動する必要がないため、消費電力を低減することができる。

なお、前記変速比戻し制御部７ｂにおいて、前記実施形態に示した図７、図９および図１１の変速比−戻し開始回転数マップ、変速比−デューティ比マップおよびプーリ回転速度変化率−デューティ比マップは、それぞれ単独で使用されてもよく、また、前記実施形態と異なる組み合わせで使用されてもよい。

本発明を適用したハイブリッド車両の概略の構成を示す側面図である。 図１に示すハイブリッド車両のシステム構成を示すブロック図である。 図１に示すハイブリッド車両のパワーユニットのＡ−Ａ線断面図である。 図３における無段変速機部の要部拡大図である。 図３の一部側面およびＢ−Ｂ線断面図である。 本発明の第１実施形態に係る変速比戻し制御の手順を示したフローチャートである。 本発明の第１実施形態に係る制御情報を示すマップである。 本発明の第２実施形態に係る変速比戻し制御の手順を示したフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る制御情報を示すマップである。 本発明の第３実施形態に係る変速比戻し制御の手順を示したフローチャートである。 本発明の第３実施形態に係る制御情報を示すマップである。

符号の説明

１１…パワーユニット、１２…スロットル開度センサ、２０…エンジン、２３…無段変速機、３７…プーリ回転数センサ、３８…変速比センサ、３９…車速センサ、４４…一方向クラッチ、５８…駆動側プーリ、６０…駆動軸、６２…従動側プーリ、６３…Vベルト、７７…アクチュエータ

Claims (4)

1. 原動機側に配置される駆動側プーリと、一方向クラッチを介して駆動輪に動力を伝達する従動側プーリと、前記駆動側プーリと前記従動側プーリの間に巻き掛けられるベルトと、エンジンのクランク軸と前記駆動側プーリとの間に接続されて前記クランク軸が所定回転数以上に達した場合に前記クランク軸からの動力を前記駆動側プーリに対して伝達する発進クラッチと、前記駆動側プーリの溝幅を変更することで変速比を変える変速比制御手段とを具備する無段変速機の変速制御装置において、
   前記無段変速機の変速比を検出する変速比検出手段と、
   前記駆動側プーリの回転数を検出するプーリ回転数検出手段と、
   スロットル開度を検出するスロットル開度検出手段と、
   前記スロットル開度が所定値以下になった場合に前記エンジンを停止させる制御を行う走行制御部とを具備し、
   前記変速比制御手段は、前記エンジンが前記走行制御部によって停止された場合に、前記駆動側プーリを駆動して前記変速比をローレシオ側に戻す変速比制御を開始し、かつ前記変速比制御の開始時期を、前記変速比および前記駆動側プーリの回転状態の少なくとも一方に応じて可変することを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
2. 請求項１に記載の無段変速機の変速制御装置において、
   前記変速比制御手段は、前記無段変速機の変速比が高い状態であるほど前記駆動側プーリの回転数が高いところから変速比制御を開始することを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
3. 請求項１または２に記載の無段変速機の変速制御装置において、
   前記変速比制御手段は、制御信号のデューティ比に基づいて出力量が変化するアクチュエータを含み、前記無段変速機の変速比が高い状態にあるほど前記アクチュエータに供給する制御信号のデューティ比を大きくして前記駆動側プーリを速く動かすことを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
4. 請求項１または２に記載の無段変速機の変速制御装置において、
   前記変速比制御手段は、制御信号のデューティ比に基づいて出力量が変化するアクチュエータを含み、前記駆動側プーリの回転速度変化率が高い状態にあるほど前記アクチュエータに供給する制御信号のデューティ比を大きくして前記駆動側プーリを速く動かすことを特徴とする無段変速機の変速制御装置。

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