JP2006046521A - 無段変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリの充電残量にかかわらず通常の走行時と同様の操作感を得られる無段変速機の変速制御装置を提供する。
【解決手段】ステップＳ１ではバッテリ７４の充電残量Mが検知される。ステップＳ２において、車両が停車状態と判定されればステップＳ３へ進み、充電残量Mが基準残量Mrefと比較される。充電残量Mが基準残量Mrefを下回っていればステップＳ４へ進み、現在の変速パターンが、充電残量が十分な場合に採用される第１パターンおよび充電残量が不十分な場合に採用される第２パターンのいずれであるかが判定される。第２パターン以外であればステップＳ５へ進み、変速パターンが現在の第１パターンから第２パターンへ変更される。
【選択図】図６

Description

本発明は、無段変速機の変速制御装置に係り、特に、無段変速機の変速比をエンジン回転数とは無関係に変速させる変速アクチュエータを備えた無段変速機の変速制御装置に関する。

モータを動力とした電気自動車は、エンジンを動力とした従来の自動車に較べて大気汚染がなく騒音公害も小さく、加減速の応答性が良いという利点があり、このような利点を生かすものとして、モータとエンジンとを搭載したハイブリッド車両が実用化されている。

このようなハイブリッド車両としては、モータのみを動力とし、エンジンはバッテリを充電する発電用の動力としてのみ使用する「シリーズハイブリッド方式」と、車両の動力としてモータおよびエンジンを併用し、両者を走行条件等に応じて使う「パラレルハイブリッド方式」と、上記２方式を走行状況に応じて使い分ける「シリーズ・パラレル併用式」とが一般に知られている。

このようなハイブリッド車両では、自動変速機としてベルト式の無段変速機が採用されることが多い。ベルト式無段変速機は、動力源の出力軸に連結される駆動側プーリと、駆動軸に連結される従動側プーリと、これらのプーリ間に掛け渡される無端ベルトとで構成され、出力軸の回転により生じる遠心力で駆動側プーリの半径を変位させることで変速比が変化する。

このような従来のベルト式無段変速機に対して、特許文献１には、駆動側プーリの半径を変位させる変速アクチュエータを別途に設け、ベルト式無段変速機の変速比を出力軸の回転数とは無関係に任意に制御できる電子制御式のベルト式無段変速機、いわゆる電子ベルコンが開発されている。

図９は、従来の電子ベルコンの変速パターンの一例を示した図であり、エンジン回転数Neと車速Vと無段変速機の変速比Rとの関係が予め登録されている。 変速パターンは、変速比Rが所定のローレシオRlowに設定されてエンジン回転数Neが低回転域で可変制御されるローレシオ制御域と、変速比Rが所定のトップレシオRtopに設定されてエンジン回転数Neが高回転域で可変制御されるトップレシオ制御域と、エンジン回転数Neが前記低回転域と高回転域との境界で固定されて変速比が可変制御される変速制御域とを含む。
特開２００４−１１６６７２号公報

エンジンの動力で発電機を駆動して発電させ、これをバッテリへ充電するシステムでは、バッテリの充電残量が少なくなって充電電流が増すほど発電機の駆動トルクが上昇し、これに伴ってエンジンの機械的な負荷が大きくなる。したがって、バッテリの充電残量が少ない場合にも充電残量が十分な常時と同様の走行性能を得ようとするならば、ライダーはスロットルグリップをより大きく開かなければならないので、通常の操作とは異なる印象を受けることがある。

本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、バッテリの充電残量にかかわらず通常と同様の操作感を得られる無段変速機の変速制御装置を提供することにある。

上記した目的を達成するために、本発明は、エンジンの動力を駆動輪へ伝達する無段変速機と、無段変速機を変速させる変速アクチュエータと、無段変速機の変速比が所定の変速パターンを示すように変速アクチュエータを制御する変速比制御手段とを具備した無段変速機の変速制御装置において、以下のような手段を講じた点に特徴がある。

(1)エンジンに連結された発電機で充電されるバッテリの充電残量を検知するバッテリ監視手段を設け、変速パターンを前記バッテリの充電残量に応じて変化させることを特徴とする。

(2)バッテリの充電残量が不足するほど変速比が低めにシフトされることを特徴とする。

(3)変速パターンが、変速比が所定のローレシオに設定されてエンジン回転数が低回転域で可変制御されるローレシオ制御域と、変速比が所定のトップレシオに設定されてエンジン回転数が高回転域で可変制御されるトップレシオ制御域と、エンジン回転数が前記低回転域と高回転域との境界で固定されて変速比が可変制御される変速制御域とを含み、バッテリの充電残量が少ないほど、前記ローレシオ制御域がエンジンの高回転側まで拡張されることを特徴とする。

(4)変速パターンが、変速比が所定のローレシオに設定されてエンジン回転数が低回転域で可変制御されるローレシオ制御域と、変速比が所定のトップレシオに設定されてエンジン回転数が高回転域で可変制御されるトップレシオ制御域と、エンジン回転数が前記低回転域と高回転域との境界で固定されて変速比が可変制御される変速制御域とを含み、バッテリの充電残量が少ないほど、前記ローレシオ制御域の変速比がさらにローレシオ側へシフトされることを特徴とする。

(5)変速パターンが、変速比が所定のローレシオに設定されてエンジン回転数が低回転域で可変制御されるローレシオ制御域と、変速比が所定のトップレシオに設定されてエンジン回転数が高回転域で可変制御されるトップレシオ制御域と、エンジン回転数が前記低回転域と高回転域との境界で固定されて変速比が可変制御される変速制御域とを含み、バッテリの充電残量が少ないほど、前記ローレシオ制御域の変速比がさらにローレシオ側へシフトされ、かつローレシオ制御域がエンジンの高回転側まで拡張されることを特徴とする。

(6)無段変速機が、駆動側プーリおよび被動側プーリ間に無端ベルトを掛け渡して構成されるベルト式無段変速機であり、変速アクチュエータは、前記駆動側プーリおよび被動側プーリの少なくとも一方のベルト巻き掛け径を変更させることを特徴とする。

(7)走行中は変速パターンが変化しないことを特徴とする。

本発明によれば、以下のような効果が達成される。

(1)請求項１の発明によれば、バッテリの充電残量に応じて自動変速機の変速パターンが変更されるので、バッテリの充電残量が不十分な場合には十分な場合に較べて変速比をローレシオ側へシフトさせるようにすれば、バッテリの充電残量が不足して発電機の駆動トルクが上昇し、これに伴ってエンジンの機械的な負荷が大きくなっても、エンジンのトルク不足が変速比で補われるので、通常の走行時と同様の操作感を得られるようになる。

(2)請求項２の発明によれば、バッテリの充電残量が少ないほど変速比が低めにシフトされるので、バッテリの充電残量が不足して発電機の駆動トルクが上昇し、これに伴ってエンジンの機械的な負荷が大きくなっても、エンジンのトルク不足が変速比で補われるので、通常の走行時と同様の操作感を得られるようになる。

(3)請求項３の発明によれば、バッテリの充電残量が少ないほどローレシオ制御域がエンジンの高回転側まで拡張され、その結果、変速制御域での変速比が低めにシフトするので、特に中速走行域において、バッテリの充電残量にかかわらず通常の走行時と同様の操作感を得られるようになる。

(4)請求項４の発明によれば、バッテリの充電残量が少ないほど、ローレシオ制御域の変速比がさらにローレシオ側へシフトされるので、低速走行域において、バッテリの充電残量が不十分な場合の変速比を充電残量が十分な場合の変速比よりも低くできる。したがって、特に低速走行域において、バッテリの充電残量にかかわらず通常の走行時と同様の操作感を得られるようになる。

(5)請求項５の発明によれば、バッテリの充電残量が少ないほど、ローレシオ制御域の変速比がさらにローレシオ側へシフトされ、かつローレシオ制御域がエンジンの高回転側まで拡張され、その結果、低速および中速走行域において、バッテリの充電残量が不十分な場合の変速比を充電残量が十分な場合の変速比よりも低くできる。したがって、低速および中速走行域において、バッテリの充電残量にかかわらず通常の走行時と同様の操作感を得られるようになる。

(6)請求項６の発明によれば、ベルト式無段変速機および変速アクチュエータを備えた既存の車両において、制御系統を変更するだけで、バッテリの充電残量にかかわらず通常の走行時と同様の操作感を得られるようになる。

(7)請求項７の発明によれば、走行中にバッテリの充電残量が閾値を下回っても変速パターンが変更されないので、走行中に走行フィーリングが変化してしまうことがない。

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共に、後部フレーム６に取り付けられたリヤクッション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が設けられている。

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（動力伝達手段）２３と、前記無段変速機２３を変速させる変速アクチュエータとしての変速モータ７７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、発動機または発電機として機能する駆動モータ２１ｂ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、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。

エンジン２０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が駆動モータ２１ｂの出力軸を兼ねている。

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は、これらモータ２１ａ、２１ｂに電力を供給し、ACGスタータモータ２１ａおよび駆動モータ２１ｂが発電機として機能する際は、これらの回生電力が充電されるように構成されている。電圧センサ３７は前記バッテリの端子データVbatを検知する。

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DBW（ドライブ・バイ・ワイヤ）システム１２を搭載し、前記スロットルバルブ１７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することも可能である。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。

制御ユニット７は、無段変速機２３の変速比が所定の変速パターンを示すように変速モータ７７を制御する変速比制御部７ａと、バッテリ７４の充電状態を、前記電圧センサ３７により検知されるバッテリ電圧Vbatに基づいて判定するバッテリ監視部７ｂと、無段変速機２３の変速パターンが登録された変速パターン登録部７ｃとを含む。

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。

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、点火プラグ２９とが配設されている。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、いわゆるアウター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、アウターロータ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、アウターロータ５２の内周面には、マグネット５３が配設されている。

アウターロータ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、本実施例では共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５９ａ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の近傍に位置する冷却風取入口５９ａ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伝動プーリ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伝動プーリ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。

駆動側伝動プーリ５８は、図４の要部拡大図に示すように、スリーブ５８ｄを介してクランク軸２２に対して周方向への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共に、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、変速比を制御する変速モータ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、従動側伝動プーリ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と、スリーブ６２ｄ上に、その軸方向への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5ベルト６３が巻き掛けられている。

従動側可動プーリ半休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。

自動変速機２３の変速比を変化させる際は、変速モータ７７を変速比のアップ／ダウンに応じた方向へ駆動する。変速モータ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、この変速リング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休５８ａ側に摺動する。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、駆動側伝動プーリ５８の溝幅が減少するので、駆動側伝動プーリ５８と5ベルト６３との接触位置が駆動側伝動プーリ５８の半径方向外側にずれ、5ベルト６３の巻き掛け径が増大する。これに伴い、従動側伝動プーリ６２においては、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、クランク軸２２の回転数に応じて、Ｖベルト６３の巻き掛け径（伝達ピッチ径）が連続的に変化し、変速比が自動的かつ無段階に変化する。

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ープレート４０ｂと、アウタープレート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とを備えて構成されている。

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伝動プーリ５８が駆動される。

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のインナーロータ本体を兼ね、インナーロータ本体と同一部材で構成されている。

無段変速機２３の従動側伝動プーリ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すなわちインナーロータ本体、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、車両押し歩きの際や回生動作時等における後輪WR側からの動力は、減速機構６９、駆動軸６０、インナー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。

伝動ケース５９の車体後方側には、駆動軸６０をモータ出力軸とするインナーロータ形式の駆動モータ２１ｂが設けられている。インナーロータ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ーロータ本体すなわち上記インナクラッチ４４ｂとを備え、このインナクラッチ４４ｂの開口側外周面にマグネットが配設されている。

図３へ戻り、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を備えると共に、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。このような構成により、駆動軸６０の回転は所定の減速比にて減速され、これと平行に軸支された後輪WRの車軸６８に伝達される。

以上の構成からなるハイブリッド車両において、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。

スロットルグリップが開操作されると、本実施形態ではスロットル開度θthが小さい間は駆動モータ２１ｂのみが動力となる。駆動モータ２１ｂによる駆動軸６０の回転は、一方向クラッチ４４により従動側伝動プーリ６２に伝達されないので、無段変速機２３を駆動させることはない。これにより、駆動モータ２１ｂのみで後輪WRを駆動して走行する場合には、エネルギー伝達効率が向上する。

スロットル開度θthが大きくなってエンジン回転数が上昇し、クランク軸２２の回転数が所定値（例えば、３０００rpm）を越えると、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の入力側の回転数と出力側すなわち駆動軸６０との回転数が一致すると、動力が駆動モータ２１ｂからエンジン２０へ切り換えられる。

図５は、本発明の第１実施形態に係る変速パターンを示した図であり、ここでは、バッテリ７４の充電残量が十分な場合の変速パターン（第１パターン）が破線で示され、充電残量が不十分な場合の変速パターン（第２パターン）が実線で示されている。

本実施形態では、充電残量が不十分と判定されると、ローレシオ制御域をエンジンの高回転側まで拡張させることにより、特に中速走行域において、バッテリ７４の充電残量が不十分な場合の変速比を充電残量が十分な場合の変速比よりも低くしている。

図６は、変速パターンをバッテリ７４の充電残量Mに基づいて変更する変速パターン制御の手順を示したフローチャートであり、主に前記制御ユニット７の動作を示している。

ステップＳ１では、前記バッテリ監視部７ｂにおいて、前記電圧センサ３７により検知されているバッテリ電圧Vbatまたはその履歴に基づいてバッテリ７４の充電残量Mが検知される。ステップＳ２では、車両が停車状態にあるか否かが、例えば車速Vに基づいて判定される。

停車状態と判定されればステップＳ３へ進み、前記充電残量Mが、変速パターンを変更する閾値として既登録の基準残量Mrefと比較される。ここで、充電残量Mが基準残量Mrefを下回っていればステップＳ４へ進み、現在の変速パターンが、充電残量が十分な場合に採用される第１パターン（図５に点線で示した変速パターン）および充電残量が不十分な場合に採用される第２パターン（図５に実線で示した変速パターン）のいずれであるかが判定される。第２パターン以外であればステップＳ５へ進み、変速パターンが現在の第１パターンから第２パターンへ変更される。したがって、これ以後は図５に実線で示した第２パターンにしたがって変速比が制御されることになる。

これに対して、前記ステップＳ３において、充電残量Mが基準残量Mrefを下回っていないと判定されればステップＳ６へ進む。ステップＳ６では、変速パターンが第１および第２パターンのいずれであるかが判定される。変速パターンが第１パターン以外であればステップＳ７へ進み、変速パターンが現在の第２パターンから第１パターンへ変更される。

このように、本実施形態ではバッテリ７４の充電残量が減少して変速パターンが第１パターンから第２パターンに変更されても、その後、充電が促進されて充電残量が復帰すれば、変速パターンが第２パターンから第１パターンへ戻される。したがって、これ以後は図５に破線で示した第１パターンにしたがって変速比が制御されることになる。

図７は、本発明の第２実施形態に係る変速パターンを示した図であり、ここでも、バッテリの充電残量が十分な場合の変速パターン（第１パターン）が破線で示され、充電残量が不十分な場合の変速パターン（第２パターン）が実線で示されている。

本実施形態では、充電残量が不十分と判定されると、ローレシオ制御域の変速比Rlowを、充電残量が十分と判定された場合よりも更に低くすることにより、特に低速走行域において、バッテリの充電残量が不十分な場合の変速比を充電残量が十分な場合の変速比よりも低くしている。

図８は、本発明の第３実施形態に係る変速パターンを示した図であり、ここでも、バッテリの充電残量が十分な場合の変速パターン（第１パターン）が破線で示され、充電残量が不十分な場合の変速パターン（第２パターン）が実線で示されている。

本実施形態では、バッテリの充電残量が少ないほど、ローレシオ制御域の変速比Rlowを第２実施形態と同様にさらにローレシオ側へシフトし、かつ第１実施形態と同様にローレシオ制御域をエンジンの高回転側まで拡張することにより、低速および中速走行域の双方において、バッテリの充電残量が不十分な場合の変速比を充電残量が十分な場合の変速比よりも低くしている。

なお、上記した実施形態では、バッテリの充電残量が不足すると第２の変速パターンが選択されるものとして説明したが、本発明はこれのみに限定されるものではなく、バッテリの充電残量が不足した際に採用する変速パターンを充電不足の程度に応じて複数用意し、充電残量に応じて最適な変速パターンが採用されるようにすることで、充電不足が深刻な場合には、より低い変速比に制御されるようにしても良い。

本発明に係るハイブリッド車両の側面図である。 図１に示す二輪車のシステム構成を示すブロック図である。 図１に示す二輪車のパワーユニットの断面図である。 図３の要部拡大図である。 本発明の第１実施形態に係る変速パターンを示した図である。 変速パターン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実施形態に係る変速パターンを示した図である。 本発明の第３実施形態に係る変速パターンを示した図である。 従来の変速パターンの一例を示した図である。

符号の説明

１１ パワーユニット
１２ DBWシステム
２０ エンジン
２１ｂ 駆動モータ
２３ 無段変速機
３６ エンジン回転数センサ
４４ 一方向クラッチ
６０ 駆動軸
６２ 従動側伝動プーリ
７７ 変速モータ

Claims (7)

1. エンジンの動力を駆動輪へ伝達する無段変速機と、
   前記無段変速機を変速させる変速アクチュエータと、
   前記無段変速機の変速比が所定の変速パターンを示すように前記アクチュエータを制御する変速比制御手段とを具備した無段変速機の変速制御装置において、
   前記エンジンに連結された発電機で充電されるバッテリの充電残量を検知するバッテリ監視手段を具備し、
   前記変速パターンが前記バッテリの充電残量に応じて変化することを特徴とする無段変速機の変速制御装置。
2. 前記変速パターンは、バッテリの充電残量が不足するほど変速比が低くなるように変化することを特徴とする請求項１に記載の無段変速機の変速制御装置。
3. 前記変速パターンは、
   変速比が所定のローレシオに設定されてエンジン回転数が低回転域で可変制御されるローレシオ制御域と、
   変速比が所定のトップレシオに設定されてエンジン回転数が高回転域で可変制御されるトップレシオ制御域と、
   エンジン回転数が前記低回転域と高回転域との境界で固定されて変速比が可変制御される変速制御域とを含み、
   バッテリの充電残量が少ないほど、前記ローレシオ制御域がエンジンの高回転側まで拡張されることを特徴とする請求項１または２に記載の無段変速機の変速制御装置。
4. 前記変速パターンは、
   変速比が所定のローレシオに設定されてエンジン回転数が低回転域で可変制御されるローレシオ制御域と、
   変速比が所定のトップレシオに設定されてエンジン回転数が高回転域で可変制御されるトップレシオ制御域と、
   エンジン回転数が前記低回転域と高回転域との境界で固定されて変速比が可変制御される変速制御域とを含み、
   バッテリの充電残量が少ないほど、前記ローレシオ制御域の変速比がさらにローレシオ側へシフトされることを特徴とする請求項１または２に記載の無段変速機の変速制御装置。
5. 前記変速パターンは、
   変速比が所定のローレシオに設定されてエンジン回転数が低回転域で可変制御されるローレシオ制御域と、
   変速比が所定のトップレシオに設定されてエンジン回転数が高回転域で可変制御されるトップレシオ制御域と、
   エンジン回転数が前記低回転域と高回転域との境界で固定されて変速比が可変制御される変速制御域とを含み、
   バッテリの充電残量が少ないほど、前記ローレシオ制御域の変速比がさらにローレシオ側へシフトされ、かつローレシオ制御域がエンジンの高回転側まで拡張されることを特徴とする請求項１または２に記載の無段変速機の変速制御装置。
6. 前記無段変速機は、駆動側プーリおよび被動側プーリ間に無端ベルトを掛け渡して構成されるベルト式無段変速機であり、
   前記変速アクチュエータは、前記駆動側プーリおよび被動側プーリの少なくとも一方のベルト巻き掛け径を変更させることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の無段変速機の変速制御装置。
7. 走行中は変速パターンが変化しないことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の無段変速機の変速制御装置。

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