JP2011007236A

JP2011007236A - ベルト式無段変速機を備える車両

Info

Publication number: JP2011007236A
Application number: JP2009149968A
Authority: JP
Inventors: Takanori Sakamoto; 貴紀坂本
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2009-06-24
Filing date: 2009-06-24
Publication date: 2011-01-13
Anticipated expiration: 2029-06-24
Also published as: JP5310299B2

Abstract

【課題】減速中にエンジンを停止させた場合に、車両が停止するまでの走行によるベルト式無段変速機の回転により、ベルトがプーリに対して滑ることを防止又は低減する。
【解決手段】エコラン制御部２３０が、減速時エコランを実施すると判定した場合、変速制御部２２０は、その判定結果を受けて、エンジンを停止する前に、無段変速機２０４の変速比を、あらかじめ定められた滑り抑制変速比γecoまで変速させる。ここで、滑り抑制変速比γecoは、エンジンの停止によりプライマリプーリ及びセカンダリプーリの各油圧室への油圧（作動流体）の供給が停止された状態でも、それらプーリに対するベルト３２の滑りを抑制できるようにあらかじめ定められた変速比である。滑り抑制変速比γecoまで変速が済めば、エコラン制御部２３０がエンジン２００を停止する。
【選択図】図４

Description

本発明は、ベルト式無段変速機を備える車両に関し、特に減速中にエンジンを停止した場合のベルトの滑りを防止又は低減するための技術に関する。

車両のベルト式無段変速機では、ベルトがプーリに対して滑ると、ベルトとプーリの摩擦面の損耗が激しくなってしまう。このため、ベルトがプーリに対して極力滑らないように（仮に滑るとしても滑りの程度が小さくなるように）する必要がある。

例えば特許文献１には、車両停止中にアイドルストップによりエンジンを停止した後に再発進したときにベルトがプーリに対して滑るのを防止するために、車両停止時にプライマリプーリの油圧を検知し、その油圧が必要圧に満たない場合にはアイドルストップを禁止する制御が開示されている。また、この文献には、プライマリプーリの油圧が必要圧に満たずアイドルストップを禁止している間に、その油圧が必要圧に達するまで無段変速機の変速比を高速段側へと変更し、必要圧に達するとアイドルストップを許可する制御が開示されている（図１のステップＳ４〜Ｓ６）。

特許文献２には、車両が停止するよう運転されていると判断した場合に、無段変速機の変速制御における最ロー（最低速段）の変速比を通常の最ロー変速比よりも高速段側に制限する制御が示されている。この制御は、無段変速機のベルトの滑りを低減するためのものではなく、無段変速機が発進クラッチよりも下流側に存在する車両において、車両停止後の発進時の発進クラッチの係合ショックを軽減するためのものである。

特許文献３には、無段変速機を備えた車両が雪道などの低摩擦路面で発進する際の駆動輪スリップを抑制するために、スノーモードが選択されている場合には、最大変速比を最小変速比側（高速段側）へと制限することが開示されている。

特許文献４には、発進時の変速比変更に伴う車両のもたつきをなくすために、プライマリプーリ及びセカンダリプーリのそれぞれのリターンスプリングの付勢力を適切に設定するための技術が開示されている。

特開２００５−２３２９７３号公報特開平７−３１０７９５号公報特開平１１−９１４１１号公報特開平９−１７７９２８号公報

運転中に信号待ち等で車両が停止したときに燃料消費の低減等のためにエンジンを停止する、いわゆるエコラン制御（アイドルストップとも呼ばれる）が普及している。近年では、車両が停止する前に、停止するであろうと判断した時点から、エンジンを停止させる制御も行われている。このような制御は、減速時エコランと呼ばれることもある。減速時エコラン制御では、例えば車両の速度（車速）があらかじめ定められた閾値（例えば時速１０ｋｍ）以下になったことを１つの条件とし、この条件とその他のエコラン条件（例えばアクセル踏み込み量が０など）が満たされる場合（かつエコランを禁止する条件が満たされない場合）に、車両が停止する前からエンジンを停止する。

変速機構として無段変速機を備えた車両では、減速時エコラン制御を行うと、車両がある程度の速度で走っている時点でエンジンが停止する場合が生じる。この場合、エンジンが停止することにより、無段変速機のプライマリプーリ及びセカンダリプーリに対し、ベルトを挟持するための力となる油圧が供給されなくなる。このため、各プーリのベルトトルク容量が小さくなり、ベルトがプーリに対して滑りやすくなる。

特許文献１には、車両が停止してアイドルストップを禁止している間に無段変速機の変速比を高速段側へ変速する制御が開示さているが、これはエンジン停止後の減速中のベルトの滑りを考慮したものではない。特許文献２及び３には無段変速機の最大変速比を高速段側に制限する技術が開示されているが、これら文献も、エンジン停止後の減速中のベルトの滑りを考慮したものではない。

本発明の１つの側面では、ベルト式の無段変速機と、減速時エンジン停止の条件が満たされた場合に、前記無段変速機を、エンジン停止により油圧供給が停止された状態でも前記無段変速機のベルトの滑りを抑制できるようあらかじめ定められた変速比へと変速する減速時変速制御手段と、前記減速時エンジン停止の条件が満たされた場合に、前記減速時変速制御手段による前記あらかじめ定められた変速比への変速の後に、エンジンを停止させるエンジン停止制御手段と、を備える、ベルト式無段変速機を備える車両を提供する。

１つの態様では、前記あらかじめ定められた変速比は、前記無段変速機の最大変速比よりも高速段側の変速比であり、前記減速時変速制御手段は、前記無段変速機を前記減速時エンジン停止の条件が満たされた時点の変速比から高速段側へ、前記あらかじめ定められた変速比まで変速することを特徴とする。

本発明の別の側面では、セカンダリプーリにリターンスプリングを備えたベルト式の無段変速機と、減速時エンジン停止の条件が満たされた場合に、エンジンを停止させるエンジン停止制御手段と、を備え、減速中に前記エンジン停止制御手段によりエンジンが停止された後、遠心油圧により高速段側へと変化する前記無段変速機の変速比が、前記無段変速機のベルトの滑りを抑制できるようあらかじめ定められた変速比で釣り合うように、少なくとも前記セカンダリプーリのリターンスプリングのばね荷重が設定されている、ことを特徴とする、ベルト式無段変速機を備える車両を提供する。

上記各発明の１つの態様では、前記エンジン停止制御手段によるエンジンの停止後にアクセルが踏み込まれた場合に、前記無段変速機の変速比が前記最大変速比でなければ、前記エンジンのスロットルバルブの開度を、前記アクセルの踏み込み量に対応する開度よりも大きい開度へと補正するスロットル開度補正手段、を更に備える。

更なる態様では、前記スロットル開度補正手段は、前記アクセルが踏み込まれた時点の前記無段変速機の変速比と前記最大変速比との差に応じた補正量だけ前記スロットルバルブの開度を補正する。

本発明によれば、減速中にエンジンを停止させた場合に、車両が停止するまでの走行によるベルト式無段変速機の回転により、ベルトがプーリに対して滑ることを防止又は低減することができる。

実施形態の無段変速機構の一例を示す骨格図である。ベルトの構成例を示す図である。セカンダリシャフトの支持構造の例を示す図である。実施形態の制御が適用可能な車両の変速・エコラン制御系の一例を示す機能ブロック図である。実施形態における減速時エコランの制御の一例を示すフローチャートである。減速時エコラン制御によるエンジン停止後、再度アクセルが踏み込まれた時のスロットル開度補正制御の一例を示すフローチャートである。

まず、図１を参照して、本発明の実施形態の制御が適用されるベルト式無段変速機の例を説明する。以下の説明においては、ベルト式無段変速機の一例として、ベルト式無段変速機構に加え、トルクコンバータ、前後進切換機構、減速機構、終減速機構を一体にしたトランスアクスルを示す。本発明の要部は、ベルト式無段変速機構の制御又は構成にあり、他の部分については、以下で示す構成以外の構成により代替した、また一部または全てを省略した変速機についても、本発明に属する。また、ベルト式無段変速機構も、図１に例示したものに限られるものではないことに留意されたい。

図１は、変速機構としてベルト式無段変速機構を採用した横置き形式のトランスアクスル１０の概略構成を示す骨格図である。横置き形式とは、車両の左右方向に、トランスアクスルの主な動力伝達軸を配置する形式をいい、多くの場合、出力軸が左右方向に配置されたエンジン等の原動機と組み合わせて用いられる。また、原動機およびトランスアクスルを車両前部に配置し、前輪を駆動する、いわゆるＦＦ車に適用することができ、また車両後部に配置して後輪を駆動する車両にも適用できる。

トランスアクスル１０は、ガソリンエンジン等の原動機１２に結合されており、原動機と一体となって動力装置を構成している。トランスアクスル１０は、原動機１２の動力の伝達される順序に従って、トルクコンバータ１４、前後進切換機構１６、変速機構１８、減速機構２０、終減速機構２２を含む。終減速機構２２からは、左右の駆動輪２４に向けて、それぞれドライブシャフト２６が延び、これに結合されている。

トルクコンバータ１４は、流体継手の一種であり、車両が停止しているときも、原動機１２をアイドリング可能とすることを一つの目的として設けられている。トルクコンバータを採用する他の目的としてトルク増幅作用の利用がある。トルクコンバータのトルク増幅作用に、変速機構１８によるトルク増幅作用が合成され、トランスアクスル全体としてより大きなトルク増幅比を得ることが可能となる。また、従来の多段自動変速機と同様の極低速時のクリープ現象を発生させることが可能となり、運転者による速度制御を容易にする。

前後進切換機構１６は、車両の前進と後進を切り換える機構である。ガソリンエンジンのように原動機１２自身が逆転できない場合、この機構により、以降の動力伝達軸の回転方向を逆転させ、車両の後進を可能としている。変速機構１８は、入力軸の回転速度を変換して出力軸に伝える機構であり、連続的に変速比を変更できる無段変速機構である。具体的には、変速機構１８は、二つのプーリ２８，３０に巻き渡されたベルト３２を含み、それぞれのプーリにおけるベルト３２の巻き掛かり半径を変更することにより変速作用を実現している。変速機構１８のより詳細な構成及び作用については後述する。減速機構２０は、変速機構により変速された回転速度を、更に減速する機構である。上記構成の無段変速機は、変速比を大きくとれないため、これのみでは原動機１２の回転速度を車両の駆動に適した速度まで減速することができない。減速機構２０は、原動機１２の回転速度を後述の終減速機構と共に、十分な速度まで減速するための機構である。減速機構２０は、例えば、はす歯歯車のギア対またはギア列で構成され、固定の減速比で、動力伝達を行う。また、減速機構は、チェーンとスプロケット等の巻き掛け式の動力伝達機構を採用することもできる。終減速機構２２は、終減速ギア対３４および差動機構３６を含む。終減速ギア対３４は減速機構２０と同様に固定された減速比で動力伝達を行う。差動機構３６は、左右の駆動輪２４の回転速度差を吸収する機能を有する。

さらに、上記の各機構について詳細に説明する。原動機１２の出力軸３８（ガソリンエンジンにあってはクランクシャフト）の端には、ドライブプレート４０が結合されている。トルクコンバータ１４は、このドライブプレート４０に結合される。トルクコンバータ１４は、直結クラッチ付きの３要素１段２相形のトルクコンバータであり、その構造は当業者においてよく知られたものであるので、ここでの説明は省略する。トルクコンバータ１４からの出力側（例えばポンプインペラ）は、前後進切換機構１６から延びるインプットシャフト４２に結合されている。

前後進切換機構１６は、サンギア４４とリングギア４６の間に２段のピニオン４８，５０が配置されたダブルピニオン形式の遊星歯車機構である。サンギア４４は、インプットシャフト４２上に同軸配置され、これと一体となって回転する。リングギア４６は、サンギア４４の外側にインプットシャフト４２と同軸に配置される。ピニオン４８，５０は、互いに噛み合い、また内側のピニオン４８がサンギア４４と、外側のピニオン５０がリングギア４６と噛み合っている。また、ピニオン４８，５０は、共に共通のキャリア５２上に自転可能に支持されている。キャリア５２は、インプットシャフト４２の軸線回りに回転可能に支持されており、この回転によってピニオン４８，５０は公転運動を行う。また、インプットシャフト４２上には、インプットシャフト４２とキャリア５２を接続・分離する前進クラッチ５４が設けられ、リングギア４６の周囲にはリングギア４６の動きを止める、後進ブレーキ５６が設けられている。キャリア５２は、変速機構１８のプライマリシャフト５８に結合されている。

車両前進時には、前進クラッチ５４を接続状態とし、後進ブレーキ５６を解放する。前進クラッチ５４の接続により、インプットシャフト４２からの入力はキャリア５２を介してプライマリシャフト５８に伝達される。一方、後進時には前進クラッチ５４を分離し、後進ブレーキ５６によりリングギア４６の回転を止める。この状態でサンギア４４が回転すると、キャリア５２はサンギア４４と逆方向に回転する。よって、プライマリシャフト５８は、インプットシャフト４２と逆方向に回転し、車両を後進させることができる。

変速機構１８は、平行に配置されたプライマリシャフト５８およびセカンダリシャフト６０と、これらのシャフト上にそれぞれ配置されたプライマリプーリ２８およびセカンダリプーリ３０と、さらにこれらのプーリに巻き渡されたベルト３２を含む。プライマリプーリ２８は、円錐面をそれぞれ有する二つのシーブ６２，６４を含み、これらのシーブは、円錐面を対向させるように、プライマリシャフト５８と同軸に配置される。一方のシーブ６２は、プライマリシャフト５８に固定され、または一体に形成され、プライマリシャフトと共に回転する。このシーブ６２を固定シーブ６２と記す。もう一方のシーブ６４は、プライマリシャフト５８上を、このシャフトに沿って移動可能であり、かつ回転方向においてはシャフト５８と共に回転する。このシーブ６４を移動シーブ６４と記す。二つのシーブ６２，６４の対向する円錐面によりＶ字形状の溝６６が形成されている。移動シーブ６４の背面には、この移動シーブの軸方向に駆動する油圧アクチュエータ６８が設けられている。移動シーブ６４の移動により、Ｖ字溝６６の幅が拡縮する。セカンダリプーリ３０は、プライマリプーリ２８と同様、固定シーブ７０と移動シーブ７２を含み、二つのシーブの円錐面によりＶ字形状の溝７４が形成されている。移動シーブ７２を移動させるために、移動シーブ７２の背面に油圧アクチュエータ７６が配置されている。

ベルト３２は、二つのプーリのそれぞれにおいてＶ字溝６６，７４に挟まれるように配置され、二つのプーリ２８，３０に巻き渡されている。ベルト３２は、図２に示すように、周方向に配列されたエレメント７８と、エレメント７８を束ねる２本のリング８０を含む。それぞれのリング８０は、薄板のリング材を積層して構成されている。エレメント７８の側面が各シーブ６２，６４，７０，７２の円錐面に接し、各プーリ２８，３０に挟持されている。移動シーブ６４，７２を移動させてＶ字溝６６，７４の幅を拡縮すると、これに応じてベルト３２の巻き掛かり半径が変更される。巻き掛かり半径は、無段階に変更可能であり、これにより、連続的に変速比を変更可能な無段変速機構を得ることができる。

セカンダリシャフト６０上には駆動側減速ギア８２が設けられ、このギア８２は中間シャフト８４上の被駆動側減速ギア８６に噛み合っている。これらのギア８２，８６により減速機構２０が構成される。中間シャフト８４上には、さらに終減速ピニオン８８が設けられ、これは、デフケース９０に結合される終減速リングギア９２と噛み合っている。終減速ピニオン８８と終減速リングギア９２により、終減速ギア対３４が構成される。差動機構の構成は、当業者には、よく知られた構成であるので、説明は省略する。

プライマリシャフト５８は、前後進切換機構１６および変速機構２０を収めるトランスアクスルハウジング９４とトランスアクスルリアカバー９６に設けられた軸受９８，１００により支持されている。また、セカンダリシャフト６０も、同様に軸受１０２，１０４に支持されている。上述のような、Ｖ字溝の幅を拡縮してベルトの巻き掛かり半径を変更する変速機構においては、二つのプーリ同士の軸方向の位置関係が適切に維持されることが重要である。二つのプーリ位置が軸方向にずれると、ベルトが斜めに掛かるなどの問題が生じる。二つのプーリの位置関係を維持するため、二つの固定シーブ６２，７０が一体となっているプライマリシャフト５８およびセカンダリシャフト６０を軸方向に固定する構造が採用されている。具体的には、シャフトを支持する軸受の一つを、シャフトと、トランスアクスルハウジング９４またはリアカバー９６との双方に対し、軸方向に固定する構造としている。軸方向に固定する構造については、プライマリシャフト５８、セカンダリシャフト６０とも共通の構造を有する。以下においては、セカンダリシャフト６０を代表として説明する。

図３は、セカンダリシャフト６０およびこれを支持する構造を示す断面図である。セカンダリシャフト６０は、固定シーブ７０と一体に形成されており、移動シーブ７２はセカンダリシャフト６０上を軸方向に移動可能に配置されている。移動シーブ７２の背面には油圧室１０６が形成されており、油圧室１０６への作動流体の供給および油圧室１０６からの作動流体の排出により、その移動が制御される。セカンダリシャフト６０は、図中の右端を、トランスアクスルハウジング９４に配置された軸受１０２により支持されている。軸受１０２は、内輪（インナレース）のない形式のローラ軸受であり、この軸受は、シャフトの軸方向の動きを許容している。セカンダリシャフト６０の左端は、トランスアクスルリアカバー９６上に配置された軸受１０４により支持されている。軸受１０４は、単列深溝玉軸受である。二つの軸受１０２，１０４は、それぞれトランスアクスルハウジング９４、トランスアクスルリアカバー９６等の、シャフト等の可動部材を収めるケースを構成する部材上に配置されているが、トランスアクスルの、シャフト等の可動部材の相対位置を規定するようにこれらを支持する、その他の構造部材上に配置されてよい。

軸受１０４は、その内輪（インナレース）１０８がセカンダリシャフト６０に対し固定され、外輪（アウタレース）１１０がトランスアクスルリアカバー９６に対し固定されている。内輪１０８は、その図中右の側面が、セカンダリシャフト６０に形成された肩部１１２に接し、この肩部と、左側に位置する端ナット１１４とにより挟持され、シャフト６０に対して固定されている。外輪１１０は、トランスアクスルリアカバー９６に設けられた軸受収容部１１６に収容されている。軸受収容部１１６は、外輪１１０の外周に対向する円筒部分１１８と、外輪１１０の図中左側の側面に対向する底部分１２０を有する。外輪１１０の右側の側面に当接するようにベアリングリテーナ１２２が配置されている。ベアリングリテーナ１２２は、トランスアクスルリアカバー９６に対し、ボルト等により固定され、ボルトの締結力により、軸受の外輪１１０は、軸受収容部の底部分１２０とベアリングリテーナ１２２により挟持され、軸方向に固定される。本実施形態においては、ベアリングリテーナ１２２を固定するリテーナ固定ボルト１２４は、トランスアクスルリアカバー９６の外側（図中左側）から、このカバーに設けられた貫通孔を通してカバー内側まで延び、ここでリテーナ１２２とねじ結合する。軸受の外輪１１０はトランスアクスルリアカバー９６に軸方向に固定され、内輪１０８はセカンダリシャフト６０に軸方向に固定される。単列深溝玉軸受である軸受１０４は、内輪と外輪の軸方向の相対移動を転動体である玉が規制しており、これによりセカンダリシャフト６０は、トランスアクスルリアカバー９６に軸方向に固定される。

また、例えばエンジン停止状態において、車両が牽引されたり、下り坂で動いてしまったりする場合などには、エンジンが停止しているため油圧室１０６に油圧が供給されない。このような場合などに、ベルト３２がプーリ３０に対して滑らないようにするなどの目的で、移動シーブ７２を固定シーブ７０側へと付勢するためのリターンスプリング１３０が設けられている。エンジン停止時でも、このリターンスプリング１３０の付勢力により移動シーブ７２は固定シーブ７０側へと押しつけられることになる。この押しつけ力により、ベルト３２がプーリ３０により挟持されることになり、両者が互いに滑らない程度の摩擦力が生じる。

なお、リターンスプリング１３０は、セカンダリプーリ３０とプライマリプーリ２８の両方に設けてもよいし、いずれか一方にだけ設けてもよい。いずれを採用するかは、車種ごとの設計による。

次に、図４を参照して、実施形態の変速制御系の構成例を説明する。図示のように、エンジン２００の出力軸２０１はトルクコンバータ２０２に結合されている。トルクコンバータ２０２の出力は、無段変速機２０４の入力軸２０３に結合されている。

エンジン２００には、スロットル開度を検出するスロットル開度センサ２１０が設けられている。エンジン２００の出力軸２０１には、エンジン回転数を検出するエンジン回転数センサ２１２が設けられている。また、トルクコンバータ２０２の出力軸（この軸は、無段変速機２０４の入力軸２０３と同じか、或いは入力軸２０３に接続されている）には、トルクコンバータ２０２のタービンの回転数を検出するタービン回転数センサ２１４が設けられている。また、無段変速機２０４の出力軸２０５には、出力軸２０５の回転数を検出する出力回転数センサ２１６が設けられる。出力回転数センサ２１６が検出する出力回転数は、車両の速度（車速）に対応している。

変速制御部２２０は、無段変速機２０４の変速比を可変制御する制御装置である。変速制御部２２０は、スロットル開度センサ２１０、エンジン回転数センサ２１２、タービン回転数センサ２１４、出力回転数センサ２１６、プライマリプーリ回転数センサ、セカンダリプーリ回転数センサ（図示省略）などの各種センサからの信号に基づき変速比を決定し、その変速比を実現するよう無段変速機２０４を制御する。この制御は、変速制御部２２０にあらかじめ設定された変速線（変速マップとも呼ばれる）情報を参照して行われる。例えば、無段変速機２０４の出力軸回転数とスロットル開度との組合せから目標タービン回転数を求めるタイプの変速線情報を用いて変速比を制御する場合、変速制御部２２０は、出力回転数センサ２１６、スロットル開度センサ２１０、及びタービン回転数センサ２１４の検知信号を参照する。そして、無段変速機２０４の出力回転数（車速）、スロットル開度、タービン回転数がその変速線情報の関係を満たすように、無段変速機２０４の変速比を制御する。また車種によっては、タービン回転数の代わりにエンジン回転数を参照する変速線情報を用いる場合もある。いずれの場合も、その車両の変速制御部２２０が使用する変速線情報に応じて、センサ２１０，２１２，２１４及び２１６等のうちの必要なセンサの信号を用いて、変速比をどのように変えるのかを判断する。変速比の変更は、前述のように、プライマリプーリ２８及びセカンダリプーリ３０の移動シーブを付勢する油圧室に作動流体を供給したり、その油圧室から作動流体を排出したりすることで行うことができる。それらセンサの信号に基づき変速制御部２２０が行う変速制御自体は、従来と同様のものでよいので、これ以上の説明は省略する。

エコラン制御部２３０は、車両のエコラン制御を行うための装置である。エコラン制御とは、燃料消費や大気汚染の低減のために、車両が運転されている場合でも、エンジンを一時停止させる制御である。エコラン制御部２３０には、エコランに入るための条件、又はエコランを禁止するための条件、又はその両方が登録されている。エコラン制御部２３は、エコランに入るための条件がすべて満たされ、かつ禁止するための条件が１つも成立しない場合に、エンジン２００を停止させる。エコランに入るための条件としては、例えば車両の速度が極めて小さい（ある閾値以下）こと、アクセルの踏み込み量が０であること、ブレーキが踏まれていることなどが知られており、禁止するための条件としては例えばバッテリの充電量が閾値以下であることなどが知られている。もちろんこれらは一例に過ぎず、エコラン制御部２３０には例示したすべての条件が設定されている必要はないし、例示した条件以外の条件が設定されていてもよい。なお、これらの条件は、従来のエコラン（アイドルストップ）制御でよく知られているので、これ以上の説明は省略する。

近年では、車両が完全に停止しておらず、例えば時速１０ｋｍ程度の比較的低速な速度で走っている状態であっても、エコランに入る条件が満たされる（かつ禁止条件が満たされない）場合にはエンジンを停止させる、いわゆる減速時エコラン制御が行われている。エンジンを停止すると、油圧室への作動流体の供給停止により、各プーリ２８及び３０のベルトトルク容量が小さくなるため、ベルト３２がプーリ２８及び３０に対して滑りやすくなる。特に、減速時エコランに入りエンジンを停止した時点では、無段変速機２０４の変速比は一般に最大変速比γmax（すなわち最ロー）となっている場合が多く、この場合、プライマリプーリに対するベルトの巻き掛かり半径が小さく、プライマリプーリが高速で回転するため、プライマリプーリに対してベルトが滑りやすくなる。このときのプライマリプーリ２８側のベルトトルク容量は、減速時の車両の惰性走行によるベルトのスリップを防止するのに足りなくなる場合がある。このようなメカニズムによるベルトの滑りを防止又は低減するために、この実施形態の変速制御部２２０及びエコラン制御部２３０は、図５に例示するような制御を実行する。図５の制御処理は、例えばあらかじめ定められた時間間隔（例えば数ミリ秒から数百ミリ秒）ごとに実行される。

この処理では、まずエコラン制御部２３０が、各センサ２１０〜２１６の検知信号などを調べ、減速時エコランの実施条件が満足されるか否かを判断する（Ｓ１０）。ここで、減速時エコランの実施条件が満足されるのは、減速時エコランに入るための積極的条件がすべて満たされ、かつ減速時エコランを禁止する条件が１つも成立しない場合である。もちろん、それら条件をどのような形で記述するかは設計者によるものであるが、いずれの場合も、ステップＳ１０では、各種センサから判断される車両の状態から、減速時エコランに入るかどうかが判定されるわけである。

ステップＳ１０で、エコラン制御部２３０が減速時エコランを実施すると判定した場合、変速制御部２２０は、その判定結果を受けて、エンジンを停止する前に、無段変速機２０４の変速比を、あらかじめ定められた滑り抑制変速比γecoまで変速させる（Ｓ１２）。ここで、滑り抑制変速比γecoは、エンジンの停止によりプライマリプーリ２８及びセカンダリプーリ３０の各油圧室への油圧（作動流体）の供給が停止された状態でも、それらプーリに対するベルト３２の滑りを抑制できるようにあらかじめ定められた変速比である。滑り抑制変速比γecoは、減速時エコランに入るときの車速（言い換えれば、減速時エコランに入るための上限の車速）、タイヤ径、最終減速比等に応じて決まってくる。具体的には、例えば、実車実験やコンピュータシミュレーションなどで、制御目標のγecoを様々に変えながら、減速時エコラン制御を行ってエンジンを停止させたときにその変速比γecoの設定でベルトがプーリに対して滑るかどうか（或いは滑りの程度が許容範囲以下かどうか）を調べ、その実験やシミュレーションの結果に基づき、適切な滑り抑制変速比γecoを決定すればよい。例えば、実験やシミュレーションにおいて調べた変速比のうち、滑りが許容範囲以下に収まる最大の変速比を、滑り抑制変速比γecoとして採用すればよい。求められる滑り抑制変速比γecoは、無段変速機２０４が達成できる最大変速比γMAXよりも小さい（すなわち高速段側）の値である。あくまで一例であるが、滑り抑制変速比γecoは例えば１近傍の値であり、このような値であれば、プライマリプーリ２８もセカンダリプーリ３０もベルト３２の巻き掛かりの径が小さすぎることがなく、ベルトトルク容量が得やすいので、それら両方のプーリについてのベルト滑りが少ない。

一般に、減速時エコラン制御が開始される時点では、車両が停止間近なので、無段変速機２０４の変速比は変速線情報に設定された最大変速比γMAXとなっている場合が多い。このため、ステップＳ１２のγecoへの変速は、高速段側への変速となることが一般的である。

以上のようにして、ステップＳ１２で無段変速機２０４が滑り抑制変速比γecoまで変速されると、その旨がエコラン制御部２３０に通知され、通知を受けたエコラン制御部２３０がエンジンを停止させる（Ｓ１４）。

このように、本実施形態では、減速時エコラン制御によりエンジン２００を停止する前に、無段変速機２０４の変速比を、減速中の車両の惰性走行の際にベルト３２の滑りが許容範囲内に収まるように定められた（すなわち実験等で求められた）滑り抑制変速比γecoまで変速させる。このような制御を行うことで、その後エンジン２００を停止させて各プーリ２８及び３０に油圧が供給されなくなっても、ベルト３２のそれらプーリに対する滑りが許容範囲内に抑制される。

以上説明した実施形態は、減速時エコラン制御にてエンジンが停止する際に、油圧制御により無段変速機２０４の変速比を滑り抑制変速比γecoに変速させた。しかし、これは一例に過ぎない。この代わりに、リターンスプリング１３０のばね荷重を適切に設定することで、そのような積極的な制御をすることなく、自然に無段変速機２０４の変速比が滑り抑制変速比γecoになるようにすることもできる。

すなわち、減速時エコラン制御にてエンジンが停止したまさにその時点では、車両が減速時エコランにはいるかどうかの閾値速度（例えば時速１０ｋｍ）で走行しており、この走行に対応してプライマリプーリ２８もセカンダリプーリ３０も回転している。このため、各プーリ２８の移動シーブを付勢する油圧室内に残存した作動流体が回転することにより遠心油圧が生じる。そのエンジン停止の時点では、無段変速機２０４の変速比は一般的に最大変速比γMAXであり、プライマリプーリ２８の方がセカンダリプーリ３０よりも高速で回転するため、プライマリプーリ２８の方がセカンダリプーリ３０よりも遠心油圧が高くなる。エンジン停止により油圧室への作動流体の供給がなくなっても、この遠心油圧の差により、無段変速機２０４は高速段側（変速比が小さくなる方向）へと自動的に変速していく。ここで、セカンダリプーリ３０のリターンスプリング１３０として適切な挙動を示すものを採用することで、その自動的な高速段側への変速が、滑り抑制変速比γeco近傍に達したときに止まるようにすることができる。

すなわち、エンジン停止後、無段変速機２０４の変速比が滑り抑制変速比γeco近傍に達した時点では、遠心油圧によるプライマリプーリ２８の移動プーリに対する押しつけ力（プライマリプーリにリターンスプリングが設けられている場合はそのスプリングのばね荷重を加えた力）は、遠心油圧によるセカンダリプーリ３０の移動プーリに対する押しつけ力とリターンスプリング１３０のばね荷重との和と釣り合い、それ以上高速段側には変速しなくなる。このようなセカンダリプーリ３０のリターンスプリング１３０のばね荷重（或いはばね定数）は、車両牽引時のセカンダリプーリ３０のベルト挟圧力不足を補う等の目的のための従来のリターンスプリング１３０のばね荷重（又はばね定数）よりも大きいものとなる。

このように、エンジン停止時の遠心油圧による高速段側への変速を滑り抑制変速比γeco近傍で止めるための、セカンダリプーリ３０のリターンスプリング１３０の設定（例えば、ばねの縮みに対するばね荷重の変化のパターン）、言い換えれば特定の車種に対してどのような設定のリターンスプリング１３０を採用すればよいかは、実験やコンピュータシミュレーションで求めればよい。例えば、セカンダリプーリ３０のリターンスプリング１３０を様々に取り替えながら、実際に減速時エコラン制御を行い、ベルトがプーリに対して滑るかどうか（或いは滑りの程度が許容範囲以下かどうか）を調べればよい。その実験又はシミュレーションで、減速エコラン制御にてエンジンを停止させた時から、車両が停止するまでに生じるベルトの滑りが許容範囲以内であれば、そのとき用いていたリターンスプリング１３０はその車種に対して適切なリターンスプリング１３０と判断することができる。

このように、積極的な制御を行なわずに、リターンスプリング１３０の設定（車種に対する適切なリターンスプリングの選択）により、減速時エコラン制御中にベルトがプーリに対して滑ることを防止或いは許容範囲内に低減することができる。なお、以上では、セカンダリプーリ３０のリターンスプリングの設定を従来とは変えたが、プライマリプーリ２８とセカンダリプーリ３０の両方にリターンスプリングが設けられる場合、それら両方のスプリングの設定を適切な値に設定するようにしてももちろんよい。

以上のようにして、減速時エコラン中の無段変速機２０４の変速比が滑り抑制変速比γecoへと変更された場合、運転者がアクセルを踏んで加速をしようとすると、変速比が最大変速比（最ロー）ではないので、運転者が予想している加速度（駆動力）が得られない。この場合、運転者の違和感を招く場合がある。そこで、以下の変形例の制御では、そのような違和感を、スロットル開度を調整することで解消或いは緩和する。このような制御の手順の例を、図６に示す。以下では、便宜上、エコラン制御部２３０が図６の制御を行うとして説明するが、実際にはエコラン制御部２３０に限らず、車両に搭載されたどの制御ユニットがその制御を行ってもよい。

図６の制御は、アクセルが踏まれた時（例えばセンサにより取得されているアクセル踏み込み量があらかじめ定められた閾値以上となった時）に実行される。この場合、エコラン制御部２３０は、まずエコラン制御（すなわちエンジン停止）を実施しているかどうかを判定する（Ｓ２０）。エコラン制御を実施していない場合は、この制御は終了する。

エコラン制御を実施中の場合、エコラン制御部２３０は、無段変速機２０４の現在の変速比が、最大変速比γMAXであるかどうかを判定する（Ｓ２２）。減速時エコランを実施した場合でも、急ブレーキなどの場合には、最大変速比γMAXから滑り抑制変速比γecoへと変速される前に、車両が停止してしまう場合がある。このような場合には、現在の変速比が最大変速比γMAXのままであることもある。このように現在の変速比が最大変速比γMAXである場合は、アクセルの踏み込み量に対応したスロットル開度にすれば運転者の意図通りの加速が得られるので、図６の制御は終了する。

なお、エコラン制御を行っている場合、無段変速機２０４の現在の変速比がセンサから得られない場合がある。例えば、変速比をプライマリプーリ２８の回転数とセカンダリプーリ３０の回転数とから求めている場合、車両が完全に停止している間は、現在の変速比は求められない。そのような場合を想定するならば、車両停止の直前の無段変速機２０４の変速比をエコラン制御部２３０等に記憶しておき、ステップＳ２２ではその記憶した車両停止直前の変速比が最大変速比かどうかを判定すればよい。上述した実施形態の変速比制御が想定通りに行われていれば、車両停止直前の変速比は滑り抑制変速比γecoとなっているはずである。また、何らかの理由で変速比が滑り抑制変速比γecoまで変更される前に車両が停止すると、その停止時点の変速比（最大変速比γMAXと滑り抑制変速比γecoとの間の値）が、停止直前の変速比として記憶されることとなる。

なお、減速時エコラン制御にてエンジンを停止した後、車両が完全に停止する前にアクセルが踏まれた場合も、図６の手順をそのまま適用すればよく、この場合ステップＳ２２では無段変速機２０４の現在の変速比を得ることができるので、それを最大変速比γMAXと比較すればよい。

ステップＳ２２で、車両の現在の変速比（或いは現在車両が停止中の場合はその停止直前の変速比。以下、現在の変速比と総称）が最大変速比でない（すなわちそれより小さい）場合は、エコラン制御部２３０は、その現在の変速比に応じたスロットル開度補正値を算出する（Ｓ２４）。すなわち、現在の変速比が最大変速比から小さくなっているほど（すなわち差が大きいほど）、アクセル踏み込み量に対する加速（駆動力）は小さくなるので、スロットル開度をその分だけ大きくするのである。すなわち、現在の変速比と最大変速比との差が大きいほど、スロットル開度補正値は大きくなる。例えば、現在の変速比と最大変速比との差ごとに、その差に対する適切なスロットル開度補正値を実験などにより求めておき、その対応関係の情報をエコラン制御部２３０に登録しておけばよい。エコラン制御部２３０は、その対応情報を参照することで、現在の変速比に対応する適切なスロットル開度補正値を求める。

そして、エコラン制御部２３０は、求めた補正値を、通常のアクセル踏み込み量とスロットル開度の対応関係から求められるスロットル開度に例えば加算することで、スロットル開度を補正する（Ｓ２６）。この補正後のスロットル開度となるようにスロットルが開かれることで、運転者の意図に近い加速度（駆動力）が得られることとなる。

２００エンジン、２０２トルクコンバータ、２０４無段変速機、２１０スロットル開度センサ、２１２エンジン回転数センサ、２１４タービン回転数センサ、２１６出力回転数センサ、２２０変速制御部、２３０エコラン制御部。

Claims

ベルト式の無段変速機と、
減速時エンジン停止の条件が満たされた場合に、前記無段変速機を、エンジン停止により油圧供給が停止された状態でも前記無段変速機のベルトの滑りを抑制できるようあらかじめ定められた変速比へと変速する減速時変速制御手段と、
前記減速時エンジン停止の条件が満たされた場合に、前記減速時変速制御手段による前記あらかじめ定められた変速比への変速の後に、エンジンを停止させるエンジン停止制御手段と、
を備える、ベルト式無段変速機を備える車両。
前記あらかじめ定められた変速比は、前記無段変速機の最大変速比よりも高速段側の変速比であり、
前記減速時変速制御手段は、前記無段変速機を前記減速時エンジン停止の条件が満たされた時点の変速比から高速段側へ、前記あらかじめ定められた変速比まで変速することを特徴とする、請求項１記載の車両。
前記エンジン停止制御手段によるエンジンの停止後にアクセルが踏み込まれた場合に、前記無段変速機の変速比が前記最大変速比でなければ、前記エンジンのスロットルバルブの開度を、前記アクセルの踏み込み量に対応する開度よりも大きい開度へと補正するスロットル開度補正手段、を更に備える請求項１又は２に記載の車両。
前記スロットル開度補正手段は、前記アクセルが踏み込まれた時点の前記無段変速機の変速比と前記最大変速比との差に応じた補正量だけ前記スロットルバルブの開度を補正する、ことを特徴とする請求項３に記載の車両。
セカンダリプーリにリターンスプリングを備えたベルト式の無段変速機と、
減速時エンジン停止の条件が満たされた場合に、エンジンを停止させるエンジン停止制御手段と、
を備え、減速中に前記エンジン停止制御手段によりエンジンが停止された後、遠心油圧により高速段側へと変化する前記無段変速機の変速比が、前記無段変速機のベルトの滑りを抑制できるようあらかじめ定められた変速比で釣り合うように、少なくとも前記セカンダリプーリのリターンスプリングのばね荷重が設定されている、
ことを特徴とする、ベルト式無段変速機を備える車両。
前記エンジン停止制御手段によるエンジンの停止後にアクセルが踏み込まれた場合に、前記無段変速機の変速比が前記最大変速比でなければ、前記エンジンのスロットルバルブの開度を、前記アクセルの踏み込み量に対応する開度よりも大きい開度へと補正するスロットル開度補正手段、を更に備える請求項５に記載の車両。
前記スロットル開度補正手段は、前記アクセルが踏み込まれた時点の前記無段変速機の変速比と前記最大変速比との差に応じた補正量だけ前記スロットルバルブの開度を補正する、ことを特徴とする請求項６に記載の車両。