JP2014167326A - 車両用無段変速制御システム及び作業車両 - Google Patents

Abstract

【課題】車両用無段変速制御システムにおいて、複数のトルクカム機構の切り替え構造を必要とすることなく、駆動プーリ及び従動プーリの回転速度の複数種類の関係を切替可能とすることである。
【解決手段】無段変速制御システム１２は、駆動プーリ１０２及び従動プーリ９８の少なくとも一方のプーリでのシーブ間距離を変更する電動アクチュエータ１０６を含む無段変速装置６８と、電動アクチュエータ１０６の駆動を制御する制御装置７０とを含む。制御装置７０は、それぞれの速度関係が駆動プーリ１０２の入力軸回転速度Ｎ１と従動プーリ９８の出力軸回転速度Ｎ２との関係である複数の速度関係から、切替指示信号の入力または車両の運転状態に応じて１つの速度関係を選択し、選択された速度関係と入力軸回転速度Ｎ１及び出力軸回転速度Ｎ２の検出値とに応じてシーブ間距離を変更する。
【選択図】図１

Description

本発明は、２つのプーリ間にかけ渡されたベルト及び電動アクチュエータを含む無段変速装置と、電動アクチュエータの駆動を制御する制御装置とを備える車両用無段変速制御システム及び作業車両に関する。

従来から、車両の動力源の動力を車輪に伝達する動力伝達機構にベルト式無段変速装置を組み込んだ構造が知られている。ベルト式無段変速装置では、動力伝達方向に関して動力源側の駆動プーリと、車輪側の従動プーリとの間にベルトがかけ渡される。駆動プーリ及び従動プーリのうち、少なくとも一方のプーリは、固定シーブと、固定シーブに対し軸方向に移動可能な移動シーブとを含む。ベルト式無段変速装置には、移動シーブを油圧で移動させる油圧式と、トルクカムを含む押圧力発生機構で移動させる機械式と、電動アクチュエータにより移動させる電動式とがあり、これらの形式の複合型も知られている。

特許文献１には、変速レバーに連結されたカム部材と、変速レバーの操作力をアシストする電動モータと、電動モータ制御用の制御部とを含む電動式の無段変速装置が記載されている。

特許文献２には、ボールねじ式アクチュエータを用いた電動式と油圧式との複合型のベルト式無段変速装置が記載されている。

特許文献３には、エンジンのクランク軸に連結された駆動部と、駆動部の所定回転速度以上で駆動部に連結される従動部とを有する遠心クラッチと、従動部に連結された駆動プーリを有するベルト式無段変速装置とを含む自動二輪車用のエンジン始動システムが記載されている。

特開平９−３２９２３２号公報 特開２００５−３６８５５号公報 特開２００３−７４４４６号公報

車両に組み込まれたベルト式無段変速装置がトルクカムを含む機械式で移動プーリを移動させる場合、駆動プーリ及び従動プーリの回転速度の関係である速度関係について、複数の速度関係の間で切替可能とするためには、複数種類のトルクカム機構で切り替え可能とする必要がある。この場合には、構造が複雑になり、コストが増大するおそれがある。

本発明の目的は、複数のトルクカム機構の切り替え構造を必要とすることなく、駆動プーリ及び従動プーリの回転速度についての複数の速度関係を切替可能な車両用無段変速制御システム及び作業車両を提供することである。

本発明に係る車両用無段変速制御システムは、動力源側の駆動プーリ及び車輪側の従動プーリの間にかけ渡されたベルトと、電動アクチュエータとを含む無段変速装置であって、前記駆動プーリ及び前記従動プーリのうち、少なくとも一方のプーリは、固定シーブと、前記固定シーブに対し移動可能に配置された移動シーブとを含み、前記電動アクチュエータは、前記移動シーブの移動によりシーブ間距離を変更する前記無段変速装置と、前記電動アクチュエータの駆動を制御する制御装置と、前記駆動プーリの入力軸回転速度を検出する入力回転検出部と、前記従動プーリの出力軸回転速度を検出する出力回転検出部とを備え、前記制御装置は、複数の速度関係であって、それぞれの前記速度関係が前記入力軸回転速度と前記出力軸回転速度との関係である前記複数の速度関係から、前記速度関係の切替の指示を表す切替指示信号の入力または車両の運転状態に応じて１つの前記速度関係を選択し、選択された１つの前記速度関係と、前記入力軸回転速度及び前記出力軸回転速度の検出値とに応じて前記シーブ間距離を変更することを特徴とする。

本発明に係る作業車両は、作業時に走行に対する負荷となる作業用部材と、本発明に係る車両用無段変速制御システムとを備え、前記無段変速装置は、前記動力源及び前記車輪の間に動力伝達可能に接続されることを特徴とする。

本発明に係る車両用無段変速制御システム及び作業車両によれば、制御装置において、速度関係の切替の指示を表す切替指示信号の入力または車両の運転状態に応じて１つの速度関係が選択され、選択された１つの速度関係と、駆動プーリの入力軸回転速度及び従動プーリの出力軸回転速度の検出値とに応じて電動アクチュエータの駆動によりシーブ間距離が変更される。このため、複数のトルクカム機構の切替構造を必要とすることなく、駆動プーリ及び従動プーリの回転速度についての複数の速度関係が切替可能になる。

本発明に係る実施形態の車両用無段変速制御システムを搭載する車両の全体構成を示す概略図である。 図１の車両に搭載される無段変速制御システムの構成を示すブロック図である。 図２のモード切替スイッチの１例を示す図である。 図１の無段変速制御システムを構成する無段変速装置において、通常最大減速比が実現される場合の断面図である。 （ａ）は、図４の無段変速装置で通常最大減速比を実現する場合の２つのプーリ間でのベルトの巻きかけ状態を示す概略断面図であり、（ｂ）は（ａ）を上方から見た図である。 （ａ）は、図４の無段変速装置で最小減速比を実現する場合の２つのプーリ間でのベルトの巻きかけ状態を示す概略断面図であり、（ｂ）は（ａ）を上方から見た図である。 図４のＡ部で、駆動プーリでのベルトの挟み込みが解除された状態を示す図である。 図２の制御装置で記憶された駆動プーリ及び従動プーリの回転速度についての複数の速度関係を表すマップを示す図である。 図２の制御装置で記憶された駆動プーリ及び従動プーリの回転速度についての複数の速度関係を表すマップの別例を示す図である。 本発明に係る実施形態の別例の車両用無段変速制御システムの目的を説明するための、坂路上での車両の停止状態を示す概略図である。 本発明に係る実施形態の別例の車両用無段変速制御システムで、車両停止後でブレーキ解除後の減速比制御方法を示すフローチャートである。 図１１の減速制御方法を実施した場合の車速と減速比との関係の１例を示す図である。 本発明に係る実施形態の別例の第２例の車両用無段変速制御システムで、車両走行中のアクセルペダルの非操作後の減速比制御方法を示すフローチャートである。 本発明に係る実施形態の別例の第３例の車両用無段変速制御システムで、変速レバーが後進位置に切り替えられた場合の減速比制御方法を示すフローチャートである。 （ａ）は、実施形態の別例の第３例で後進時の最小減速比を実現する場合の２つのプーリ間でのベルトの巻きかけ状態を示す概略断面図であり、（ｂ）は（ａ）を上方から見た図である。 実施形態の別例の第３例で、前進車速及び後進車速と無段変速装置の減速比との関係を示す図である。

以下、図面を用いて本発明の実施の形態を詳細に説明する。以下では、車両用無段変速制御システムを搭載する車両が、必要な場合に牽引作業を行うための作業用部材である牽引部材を持つ場合を説明するが、これは例示である。例えば、車両は、牽引部材を持たず、荒地、岩山等の不整地を走行するオフロード車、または除雪作業、掘削作業、土木作業、農作業のいずれか１つ以上の作業を行う作業用部材を有する作業車両、またはオフロード車及び作業車両の両方の機能を有するオフロード型多用途車両（Utility Vehicle）としてもよい。また、車両の駆動方式として、前輪のみまたは後輪のみの駆動でもよい。なお、以下ではすべての図面において同様の要素には同一の符号を付して説明する。

（車両の全体構成）
図１から図９は、実施形態を示す図である。図１は、本実施形態の車両用無段変速制御システム１２を搭載する作業車両である車両１０の全体構成を示す概略図を示している。図２は、図１の車両１０に搭載される無段変速制御システム１２の構成をブロック図で示している。

図１に示す車両１０は、車体の前後に支持された車輪である前輪１４及び後輪１６と、車室内に設けられた図２に示す操作要素群１８と、エンジン２０と、無段変速制御システム１２と、動力伝達機構２２とを備える。なお、作業時に必要な場合には、車両１０に牽引部材１７を設けることもできる。

牽引部材１７は、車体の後部に後方に延出して設けられたアーム２３と、アーム２３上側に設けられたヒッチボール２５とを含む。ヒッチボール２５は、トレーラ１５４の前側に設けられた被牽引部１５６を上下方向の軸を中心とする回動を可能に係合させて、車両１０でトレーラ１５４を牽引する牽引作業を可能に構成される。牽引部材１７は、作業時である牽引時に走行に対する大きな負荷であるトレーラ１５４の重量が加わる。

操作要素群１８は、図示しない運転席の前側に設けられた加速指示部であるアクセルペダル２４及び制動操作部であるブレーキペダル２６と、車両１０の左右方向中央付近に設けられた第２制動操作部であり、上下に揺動変位可能なパーキングブレーキレバー２８と、図示しないステアリング操作子と、図２に示す変速指示部である変速レバー３０とを有する。

ブレーキペダル２６は、前輪１４及び後輪１６の一方または両方に設けられた油圧式の制動装置に油圧を供給するマスタシリンダのピストンにリンクまたはロッドで連結され、ユーザの操作である踏み込みにより制動装置を作動させ、車輪を制動するように構成される。パーキングブレーキレバー２８は、前輪１４及び後輪１６の一方または両方に設けられた制動維持装置にリンクまたはワイヤで連結され、ユーザの操作である引き上げにより制動維持装置を作動させ、車輪の制動または制動維持を行うように構成される。なお、図１の後述するプロペラ軸３２のＰで示す位置に、パーキングブレーキレバー２８に連動してプロペラ軸３２の回転を停止させるセンターブレーキ装置を制動維持装置として設けてもよい。ステアリング操作子は、例えばステアリングホイールにより構成され、アッカーマン方式の操舵機構により前輪１４を操舵可能に連結される。

変速レバー３０は、前進の高速段位置であるＦＨ位置と、前進の低速段位置であるＦＬ位置と、中立位置であるＮ位置と、後進位置であるＲ位置とのいずれかへの切替を可能とするように、前後への揺動変位を可能に車体に支持される。なお、変速レバー３０として、前進位置であるＦ位置と、中立位置であるＮ位置と、後進位置であるＲ位置とのいずれかへの切替を可能とする構成を用いてもよい。

エンジン２０は、前輪１４及び後輪１６の動力源として用いられ、後述するエンジン始動部３４によって始動される。エンジン２０は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジンを含む複数種類の形式のいずれを用いてもよい。また、車両にエンジン２０とエンジン２０により駆動され発電する発電機と、発電機で発電した電力を直接またはバッテリを介して供給することで駆動するモータとを搭載したハイブリッド型としてもよい。エンジン２０の吸入空気量はスロットル弁の開度で調節され、スロットル弁の開度が大きくなるほど吸入空気に混入される燃料の量が増大してエンジン２０の回転速度が上昇する。スロットル弁の開度は、後述のエンジン制御部で制御されるが、通常はエンジン効率のよい予め設定された一定回転速度で回転するように制御される。アクセルペダル２４のペダル位置の検出信号が後述する制御装置７０に送信される。制御装置７０は、ペダル位置が表すアクセルペダル２４の踏み込み量の増大に応じて、後述する無段変速装置６８の減速比を最大減速比から最小減速比に向けて小さくするように制御する。

無段変速制御システム１２は、エンジン２０の出力軸２１に連結されたＣＶＴ入力軸３６の動力を変速してＣＶＴ出力軸３８に出力するためのものであり、エンジン２０と前輪１４及び後輪１６との間の動力伝達経路のエンジン２０側に設けられる。無段変速制御システム１２の詳細構造は後述する。

動力伝達機構２２は、動力伝達経路の前輪１４及び後輪１６側に設けられ、無段変速制御システム１２のＣＶＴ出力軸３８の動力が入力されて、前輪１４に連結された左右の前車軸４０，４２及び後輪１６に連結された左右の後車軸４４，４６のそれぞれに動力を出力する。動力伝達機構２２は、副変速装置である変速歯車装置４８、後車軸４４，４６、第１動力変換機構５０、プロペラ軸３２、第２動力変換機構５２、前側差動歯車装置５４、及び前車軸４０，４２を含む。

変速歯車装置４８は、ケース５５内で第１変速軸４９の周囲に配置された駆動歯車群５６と、ケース５５に第１変速軸４９と平行でかつ回転可能に支持された第２変速軸５８と、ケース５５内で第２変速軸５８の周囲に配置された従動歯車群６０と、後側差動歯車装置６２とを有する。第１変速軸４９は、ＣＶＴ出力軸３８に同軸に固定される。駆動歯車群５６は、第１変速軸４９に固定された駆動側高速歯車、駆動側低速歯車及び駆動側後進歯車を有する。従動歯車群は６０、第２変速軸５８の周囲に相対回転可能に配置された従動側高速歯車、従動側低速歯車及び従動側後進歯車を有する。駆動側高速歯車、駆動側低速歯車、従動側高速歯車及び従動側低速歯車はいずれも変速歯車である。

従動側低速歯車は駆動側低速歯車に噛合され、従動側高速歯車は駆動側高速歯車に噛合される。従動側後進歯車は、図示しない後進歯車軸に固定された中間歯車を介して駆動側後進歯車に噛合される。この場合、第２変速軸５８の周囲で従動側前進歯車及び従動側後進歯車の間には図示しないクラッチスライダが配置される。クラッチスライダは、第２変速軸５８または第２変速軸５８に固定されたスプラインハブに、相対回転不能で軸方向の摺動可能にスプライン係合される。クラッチスライダは、図示しないクラッチフォーク及びリンク機構を介して変速レバー３０に連結される。

変速レバー３０の操作に伴いクラッチスライダが軸方向に移動することで、従動側前進歯車または従動側後進歯車にクラッチスライダが係合して、従動側前進歯車または従動側後進歯車が第２変速軸５８に固定される。

また、第２変速軸５８の周囲で従動側低速歯車と従動側高速歯車との間に、図示しないクラッチフォーク及びリンク機構を介して変速レバー３０に連結された第２クラッチスライダが配置される。第２クラッチスライダは、第２変速軸５８または第２変速軸５８に固定されたスプラインハブに、相対回転不能で軸方向の摺動可能にスプライン係合される。

後側差動歯車装置６２は、第２変速軸５８に固定された中間出力歯車と噛合する出力歯車と、差動歯車とを有し、出力歯車の回転を左右の後車軸４４，４６に伝達するとともに、車両１０の旋回に応じて左右の後車軸４４，４６の回転を変化させる。

第１動力変換機構５０は、複数の歯車を含み、ケース５５から突出した第２変速軸５８の回転を、車両１０の前後方向に沿った軸を中心とする回転方向に変換してプロペラ軸３２に伝達する。プロペラ軸３２はエンジン２０の下側を通過して、第２動力変換機構５２に連結される。第２動力変換機構５２は、複数の歯車を含み、プロペラ軸３２の回転を車両１０の左右方向に沿った軸を中心とする回転方向に変換して、前車軸４０と前側差動歯車装置５４の入力軸とに伝達する。前側差動歯車装置５４は、車両の旋回に応じて入力軸及び前車軸４２の回転を変化させる。なお、前側差動歯車装置５４は、第２動力変換機構５２と前車軸４２との間に設けてもよい。また、第２動力変換機構５２の出力軸の回転を前側差動歯車装置５４に入力し、前側差動歯車装置５４に出力軸として左右の前車軸４０，４２を連結してもよい。

この構成により、低速段の駆動側低速歯車及び従動側低速歯車と、高速段の駆動側低速歯車及び従動側低速歯車とは、後述する無段変速装置６８の従動プーリ９８と前輪１４及び後輪１６との間に選択的に接続される。例えば、ユーザの変速レバー３０の操作により前進の低速段を表すＦＬ位置が選択された場合にクラッチスライダが従動側低速歯車と係合して、駆動側低速歯車及び従動側低速歯車が従動プーリ９８と前輪１４及び後輪１６との間に選択的に接続される。この場合、車両１０の低速段での前進が可能となる。一方、ユーザの変速レバー３０の操作により前進の高速段を表すＦＨ位置が選択された場合にクラッチスライダが従動側高速歯車と係合して、駆動側高速歯車及び従動側高速歯車が従動プーリ９８と前輪１４及び後輪１６との間に選択的に接続される。この場合、車両１０の高速段での前進が可能となる。また、Ｒ位置が選択された場合に、クラッチスライダが従動側後進歯車と係合して車両の後進が可能となる。変速レバー３０の変位によりＮ位置が選択された場合、クラッチスライダが従動側低速歯車と従動側後進歯車との間に配置され、従動側低速歯車及び従動側後進歯車のいずれとも係合しないニュートラル状態となる。この場合には、ＣＶＴ出力軸３８の回転は前車軸４０，４２及び後車軸４４，４６のいずれにも伝達されない。このため、エンジン２０の駆動中でも車両１０は駆動停止状態となる。

なお、変速歯車装置４８の構成は上記の構成に限定するものではなく、種々の構成を採用できる。例えば、変速レバー３０で前進側として１段のみを選択可能とする場合には、駆動側高速歯車及び従動側高速歯車を省略し、駆動側低速歯車及び従動側低速歯車を前進用として用いればよい。また、変速レバー３０は、図２のように前後方向にのみ移動可能な構成ではなく、Ｈ形またはクランク形に移動可能な構成を採用してもよい。

（無段変速制御システムの全体構成）
図２に示すように、無段変速制御システム１２は、操作側センサスイッチ群６４と、電源であるバッテリ６６と、エンジン始動部３４と、駆動側センサスイッチ群６７と、無段変速装置６８と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）と呼ばれる制御装置７０と、表示機７１と、アクチュエータドライバ７２とを含んでいる。

操作側センサスイッチ群６４は、キースイッチ７４、加速指示検出部であるアクセルペダルセンサ７６、制動指示手段であるブレーキペダルスイッチ７８、第２制動指示手段であるパーキングレバースイッチ８０、レバー位置検出手段である変速レバースイッチＨＳ，ＬＳ，ＮＳ，ＲＳ，及び切替指示手段であるモード切替スイッチ１５０を含む。

キースイッチ７４は、ユーザがキーを差し込んだ状態で、そのキーをひねる手動操作に応じてオンとオフとが切り替えられ、オンオフ状態を表す信号を制御装置７０に出力する。始動停止指示部として、キースイッチ７４以外に、キーを必要とせずにオンオフの切り替え可能なスイッチ、または押圧ごとにオンオフが切り替わる押しボタンを用いてもよい。

アクセルペダルセンサ７６は、車両の運転状態の１つであるアクセルペダル２４の加速操作位置であるペダル位置を検出する。ブレーキペダルスイッチ７８は、ブレーキペダル２６がユーザによって操作される、すなわち踏み込まれる場合にオンされ、ブレーキペダル２６がユーザによって操作されたことを取得する。ブレーキペダルスイッチ７８は、ブレーキペダル２６が非操作、すなわち踏み込まれない場合にオフされる。なお、ブレーキペダルスイッチ７８の代わりに、またはこれとともに、ブレーキペダル２６の踏み込み量を測定するセンサを用いて、このセンサによりブレーキペダル２６が操作されたか否かを検出し、それを表す信号に応じて後述する無段変速装置６８のシーブ間距離を制御することもできる。

パーキングレバースイッチ８０は、パーキングブレーキレバー２８が上側に操作された場合にオンされ、下側に戻された場合にオフされる。変速レバースイッチＨＳ，ＬＳ，ＮＳ，ＲＳは、変速レバー３０の複数の操作位置のＦＨ，ＦＬ，Ｎ，Ｒ位置にそれぞれ対応して設けられた複数のスイッチを含む。各変速レバースイッチスイッチＨＳ，ＬＳ，ＮＳ，ＲＳは、変速レバー３０が対応する操作位置に操作された場合にオンされ、異なる位置に操作された場合にオフされることで、変速レバー３０の操作位置を検出する。

図３に示すように、モード切替スイッチ１５０は、運転席の周辺部にユーザに操作可能に設けられ、操作部１５１をつまんで操作することでパワーモード、ノーマルモード、第１エコノミーモード、第２エコノミーモードの４つの変速モードのいずれか１つを選択して指示することを可能に構成される。４つの変速モードは、後述する図４に示す無段変速装置６８の駆動プーリ１０２と従動プーリ９８との回転速度の関係である４種類の速度関係を表す。図３でＰｏｗｅｒ、Ｎｏｒｍａｌ、Ｅｃｏ１、Ｅｃｏ２はそれぞれパワーモード、ノーマルモード、第１エコノミーモード、第２エコノミーモードに対応する。パワーモードは高トルクでの走行を優先するモードであり、ノーマルモードは基準となる標準設定モードであり、第１エコノミーモードは高い燃費性能での走行を優先するモードであり、第２エコノミーモードは第１エコノミーモードよりもさらに高い燃費性能での走行を優先するモードである。なお、モード切替スイッチ１５０は４種類のモード切り替えに限定するものではなく、２種類以上のモードの切替を可能とするものであればよい。

図２に戻って示すように、アクセルペダルセンサ７６は、検出ペダル位置を表す信号を制御装置７０に送信する。キースイッチ７４及び変速レバースイッチＨＳ，ＬＳ，ＮＳ，ＲＳのそれぞれは、それぞれのオンオフ状態を表す信号を制御装置７０に送信する。ブレーキペダルスイッチ７８は、ブレーキペダル２６がユーザによって操作されたことを取得した場合に、車両の制動の指示を表す制動指示信号を制御装置７０に送信する。パーキングレバースイッチ８０は、パーキングブレーキレバー２８がユーザによって操作されたことを取得した場合に、車両１０の制動または制動維持の指示を表す制動指示信号を制御装置７０に送信する。

モード切替スイッチ１５０は、操作部１５１がユーザによって操作されたことを取得して、切替指示信号を制御装置７０に送信する。切替指示信号は、それぞれが無段変速装置６８の駆動プーリ１０２の入力軸回転速度Ｎ１と従動プーリ９８の出力軸回転速度Ｖ２との関係である複数の速度関係の切替の指示を表す。

なお、以下では、アクセルペダル２４が操作されることをアクセルオンとし、アクセルペダル２４が非操作となることをアクセルオフとする。同様に、ブレーキペダル２６またはパーキングブレーキレバー２８が操作されることをブレーキオンとし、ブレーキペダル２６またはパーキングブレーキレバー２８が非操作となることをブレーキオフとする。

バッテリ６６は、制御装置給電リレー８２を介して制御装置７０に接続される。電源としてバッテリ６６以外に、キャパシタを使用してもよい。制御装置給電リレー８２は、バッテリ６６と制御装置７０との間に接続され、キースイッチ７４のオンによりオンされ、キースイッチ７４のオフによりオフされるように、制御装置７０によって制御される。

エンジン始動部３４は、セルモータを含み、バッテリ６６からセルモータに電力が供給された場合に駆動され、エンジン２０を始動する。エンジン始動部３４は、始動部給電リレー８６を介してバッテリ６６に接続される。始動部給電リレー８６は、バッテリ６６とエンジン始動部３４との間に接続され、キースイッチ７４のオンによりオンされ、キースイッチ７４のオフによりオフされるように、制御装置７０によって制御される。

駆動側センサスイッチ群６７は、入力回転検出部でありエンジン回転センサであるＣＶＴ入力軸回転センサ９０と、ニュートラルスイッチ９２と、出力回転検出部でありＣＶＴ出力軸回転センサ９４と、後述するシーブ位置センサ９６とを含む。ＣＶＴ入力軸回転センサ９０は、ＣＶＴ入力軸３６と一体に回転するエンジン２０の出力軸２１の回転速度を、ＣＶＴ入力軸回転速度Ｎ１として検出し、その回転速度Ｎ１を表す信号を制御装置７０に送信する。ニュートラルスイッチ９２は、変速歯車装置４８でニュートラル状態となった場合に、そのニュートラル状態の成立を検出し、その成立を表す信号を制御装置７０に送信する。ＣＶＴ出力軸回転センサ９４は、図１に示す従動プーリ９８の出力軸であるＣＶＴ出力軸３８の回転速度を検出し、その回転速度の検出値を表す信号を制御装置７０に送信する。ＣＶＴ出力軸３８の周囲に図１に示す従動プーリ９８が設けられる。なお、「回転速度」の意味には、単位時間当たり、例えば毎分当たりの回転速度である回転数も含まれる。

（無段変速装置の構造）
図４は、無段変速装置６８において、通常最大減速比が実現される場合の断面図を示している。無段変速装置６８は、変速機ケース１００に回転可能に支持されたＣＶＴ入力軸３６及びＣＶＴ出力軸３８と、ＣＶＴ入力軸３６の外径側に設けられた駆動プーリ１０２と、ＣＶＴ出力軸３８の外径側に設けられた従動プーリ９８と、駆動プーリ１０２及び従動プーリ９８にかけ渡された金属製のベルト１０４と、電動アクチュエータ１０６とを含む。無段変速装置６８は、エンジン２０と前輪１４及び後輪１６との間に動力伝達可能に接続される。

ＣＶＴ入力軸３６は、エンジン２０の出力軸２１と同軸に固定される。ＣＶＴ出力軸３８は、ＣＶＴ入力軸３６と平行に配置される。駆動プーリ１０２は、変速機ケース１００内に設けられた第１固定シーブ１０８及び第１移動シーブ１１０を含む。第１固定シーブ１０８は、ＣＶＴ入力軸３６の一端部外周面に径方向に突出するように一体形成される。第１移動シーブ１１０は、第１固定シーブ１０８に対して軸方向の移動可能で、かつ、相対回転不能にＣＶＴ入力軸３６の軸部１１２の周囲に配置される。第１移動シーブ１１０は、変速機ケース１００との間にバネ１１４を取り付けることにより軸方向に関して第１固定シーブ１０８から離れる方向に付勢される。図１、図２に示すシーブ位置センサ９６は、第１移動シーブ１１０の軸方向位置を検出し、その軸方向位置を表す信号を制御装置７０に送信する。なお、エンジン２０の出力軸２１とＣＶＴ入力軸３６とをトルクコンバータを介して連結してもよい。この場合、ＣＶＴ入力軸回転センサ９０は、ＣＶＴ入力軸３６の回転速度を検出するように設ける。

従動プーリ９８は、変速機ケース１００内に設けられた第２固定シーブ１１６及び第２移動シーブ１１８を含む。第２固定シーブ１１６は、ＣＶＴ出力軸３８の一端部外周面に径方向に突出するように一体形成される。第２移動シーブ１１８は、第２固定シーブ１１６に対して軸方向の移動可能で、かつ、相対回転不能にＣＶＴ出力軸３８の軸部１２０の周囲に配置される。第２移動シーブ１１８は変速機ケース１００との間に設けられたバネ１２２により軸方向に関して第２固定シーブ１１６に近づく方向に付勢される。この構成により、駆動プーリ１０２及び従動プーリ９８からベルト１０４に張力が付与され、しかもその張力が一定に維持される。ＣＶＴ出力軸３８は、外周面において、第２固定シーブ１１６の根元部に設けられた移動制限部である段差面１２４を有する。段差面１２４は、ＣＶＴ出力軸３８の軸方向に対し直交する平面上に位置し、第２移動シーブ１１８が第２固定シーブ１１６に近づく場合に、第２移動シーブ１１８の一端部が突き当たることで軸方向移動を制限する。なお、移動制限部はこのような構成に限定するものではなく、ＣＶＴ出力軸３８またはＣＶＴ出力軸３８に固定の部材に形成されて、第２移動シーブ１１８の第２固定シーブ１１６に対する接近を制限するものであればよい。

電動アクチュエータ１０６は、両方向に回転可能な電動モータ１２６と、電動モータ１２６の回転に応じて、第１移動シーブ１１０を軸方向に移動させるボールねじ機構１２８とを有する。ボールねじ機構１２８は、電動モータ１２６の回転軸に固定された小歯車１３０と、外周面に小歯車１３０と噛合する歯車部を有する外側ねじ部材１３２と、外側ねじ部材１３２の内径側に配置された内側ねじ部材１３４と、内側ねじ部材１３４及び外側ねじ部材１３２の間に配置された複数のボール１３６とを含む。内側ねじ部材１３４は、変速機ケース１００に固定される。複数のボール１３６は、外側ねじ部材１３２の内周面の螺旋溝と内側ねじ部材１３４の外周面の螺旋溝との間に配置される。外側ねじ部材１３２と第１移動シーブ１１０との間に軸受１３８が配置される。電動モータ１２６は、後述する制御装置７０により制御される。

電動モータ１２６の一方向の回転により小歯車１３０と噛合する外側ねじ部材１３２が一方向に回転しながら図４の左側に移動した場合に、第１移動シーブ１１０もバネ１１４により図４の左側に移動し、固定シーブ１０８及び移動シーブ１１０同士のシーブ間距離は大きくなる。この場合、駆動プーリ１０２でのベルト１０４の巻きかけ長さは小さくなり、第２移動シーブ１１８は、バネ１２２の付勢力により第２固定シーブ１１６に近づくように図４の左側に移動する。このため、駆動プーリ１０２に対するベルト１０４の巻きかけ位置が内径側に移動し、逆に従動プーリ９８に対するベルト１０４の巻きかけ位置は外径側に移動する。この場合、駆動プーリ１０２の回転が減速されて従動プーリ９８に伝達される。

図５（ａ）（ｂ）は、通常最大減速比が実現される場合の駆動プーリ１０２及び従動プーリ９８のベルト１０４の巻きかけ位置を示している。「通常最大減速比」は、プーリ１０２，９８間でベルト１０４の滑りがなく動力が伝達される場合の最大減速比である。一方、後述するように通常最大減速比状態から駆動プーリ１０２のシーブ間距離が離れることで、減速比が大きくなる場合があるが、この場合はベルトがプーリ１０２，９８に対し滑り、プーリ１０２，９８間でほとんど動力が伝達されなくなる。図５では駆動プーリ１０２のシーブ間距離ｄ１は大きくなり、従動プーリ９８のシーブ間距離ｄ２は小さくなる。この場合、ＣＶＴ出力軸３８の回転速度Ｎ２に対するＣＶＴ入力軸３６の回転速度Ｎ１の比である、無段変速装置６８の減速比Ｎ１／Ｎ２は最大になるので、エンジン２０の回転が最大に減速されてＣＶＴ出力軸３８に伝達される。

一方、図４において、電動モータ１２６の他方向の回転により外側ねじ部材１３２が回転しながら図４の右側に移動した場合、外側ねじ部材１３２は軸受１３８を介して第１移動シーブ１１０をベルト１０４側に押圧しシーブ間距離は小さくなる。この場合、駆動プーリ１０２でのベルト１０４の巻きかけ長さは大きくなり、第２移動シーブ１１８はバネ１２２の付勢力に抗して第２固定シーブ１１６から離れるように図４の右側に移動する。このため、駆動プーリ１０２に対するベルト１０４の巻きかけ位置が外径側に移動し、従動プーリ９８に対するベルト１０４の巻きかけ位置は内径側に移動する。この場合、駆動プーリ１０２の回転は増速されて、すなわち減速比が１よりも小さくなって従動プーリ９８に伝達される。

図６（ａ）（ｂ）は、最小減速比が実現される場合の駆動プーリ１０２及び従動プーリ９８のベルト１０４の巻きかけ位置を示している。図６では駆動プーリ１０２のシーブ間距離ｄ１は小さくなり、従動プーリ９８のシーブ間距離ｄ２は大きくなる。この場合、無段変速装置６８の減速比Ｎ１／Ｎ２は最小になるので、エンジン２０の回転が最大に増速されてＣＶＴ出力軸３８に伝達される。

一方、駆動プーリ１０２では図４のように通常最大減速比が実現された後、第１移動シーブ１１０が第１固定シーブ１０８からさらに離れて、シーブ間距離が予め設定された所定量以上となり、第１移動シーブ１１０の一端部がＣＶＴ入力軸３６の一部またはＣＶＴ入力軸３６に固定された部材に突き当てられた状態で、図７に示す状態となる。この状態で、駆動プーリ１０２での第１移動シーブ１１０と第１固定シーブ１０８との間でのベルト１０４の挟み込みが解除されて、ベルト１０４の内周面がＣＶＴ入力軸３６の軸部１１２の外周面に接触する。この状態でＣＶＴ入力軸３６及び従動プーリ９８からベルト１０４に付与される張力が０となるようにベルト１０４及びベルト１０４がかけ渡される部分の寸法が規制される。この状態で、ＣＶＴ入力軸３６の回転はベルト１０４に伝達されず、ベルト１０４に対しＣＶＴ入力軸３６は空回りする。また、図４の従動プーリ９８では、第２移動シーブ１１８の一端部がＣＶＴ出力軸３８の段差面１２４に突き当たるまで、第２移動シーブ１１８がバネ１２２の付勢力により移動制限部である第２固定シーブ１１６に接近する。「通常最大減速比」は、駆動プーリ１０２でのシーブ間距離が所定量未満となり、駆動プーリ１０２と従動プーリ９８との間でベルト１０４によってすべりがなく動力が伝達される場合の最大減速比である。

図２に戻って、制御装置７０は、ＣＰＵ、メモリ等の記憶部を有するマイクロコンピュータを含み、車速算出部１４１と、図示しないベルト挟み込み解除部及びエンジン制御部と、記憶部１４４と、速度関係選択部１４６と、変速制御部１４７とを有する。

車速算出部１４１は、ＣＶＴ出力軸回転センサ９４で検出されたＣＶＴ出力軸３８の出力軸回転速度Ｎ２と、変速レバースイッチＨＳ，ＬＳ，ＮＳ，ＲＳで検出された変速レバー３０の操作位置とから車速を算出する。ベルト挟み込み解除部は、ブレーキペダルスイッチ７８またはパーキングレバースイッチ８０から制動指示信号が入力された場合、すなわちブレーキオンがされた場合に、図７に示したように、駆動プーリ１０２のシーブ間距離を予め設定された所定量以上に大きくし、固定シーブ１０８と移動シーブ１１０とによるベルト１０４の挟み込みを解除する。制御装置７０は、ブレーキオフでは第１移動シーブ１１０を第１固定シーブ１０８に近づけて、ベルト１０４を挟み込み状態とする。このため、ブレーキオン状態では無段変速装置６８での動力伝達が遮断される。

記憶部１４４は、モード切替スイッチ１５０で選択可能な複数の変速モードに対応する複数の速度関係を、複数のマップとして記憶している。図８は、記憶部１４４で記憶された複数の速度関係であって、それぞれの速度関係が、ＣＶＴ入力軸回転速度Ｎ１とＣＶＴ出力軸回転速度Ｎ２との関係である複数の速度関係を、１つのマップで一緒に示している。図８では、太線実線ａでパワーモードを示しており、破線ｂでノーマルモードを示しており、一点鎖線ｃで第１エコノミーモードを示しており、二点鎖線ｄで第２エコノミーモードを示している。図８のマップは、それぞれの変速モードでアクセルペダル２４が完全に踏み込まれた場合に対応するスロットル弁開度の全開であるアクセル開度１００％の場合を示しており、アクセル開度が１００％でない中間開度の場合は、そのアクセル開度のパーセンテージに対応して速度関係が設定される。例えば、図８の太線実線ａのパワーモードでＣＶＴ出力軸回転速度Ｎ２がＮｄである場合に、アクセル開度１００％、７５％、５０％、２５％、０％に対応して点Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４、Ａ５のＣＶＴ入力軸回転速度Ｎ１が設定される。図８のいずれのモードを表す線でも、入力軸回転速度Ｎ１が高くなるのに従って出力軸回転速度Ｎ２も高くなる。一方、少なくとも出力軸回転速度Ｎ２の予め設定されたある領域ｅ１内で、同じ出力軸回転速度Ｎ２に対してパワーモード、ノーマルモード、第１エコノミーモード、第２エコノミーモードの順に入力軸回転速度Ｎ１は高くなっている。

図８では、Ｎｉにより、変速歯車装置４８がニュートラル状態で、しかも駆動プーリ１０２でベルト１０４の挟み込みが解除された場合のエンジン２０のアイドル回転速度を示している。ＣＶＴ出力軸回転速度Ｎ２の領域ｅ２では、駆動プーリ１０２でベルト１０４が滑っている状態の速度関係を示しており、領域ｅ３で減速比Ｎ１／Ｎ２が最大となる通常最大減速比状態の場合を示している。

図８の各モードで領域ｅ３では減速比は通常最大減速比で一定になるが、各モードで減速比が変更される変速開始点は各モードで異なっている。例えばアクセル開度１００％の場合でパワーモードでは点Ｐ１が、点Ｐ１よりも高速側で減速比が小さくなるように変速が開始される変速開始点となり、ノーマルモード、第１エコノミーモード、第２エコノミーモードではそれぞれ点Ｐ２、点Ｐ３、点Ｐ４が変速開始点となる。

なお、複数の変速モードを表す関係は、図８のマップに限定されるものではなく種々のマップを採用できる。例えば、図９のように、ＣＶＴ出力軸回転速度Ｎ２のＮｇで最大減速比となり、Ｎｇ以上の回転速度で各変速モードが設定されるすべての領域で、Ｎ２の上昇に対するＮ１の上昇の比である傾きがパワーモードａ、ノーマルモードｂ、第１エコノミーモードｃ、第２エコノミーモードｄで異なるように、複数のマップが設定されてもよい。この場合、Ｎｇ以上の出力軸回転速度Ｎ２で、同じ出力軸回転速度Ｎ２に対してパワーモードａ、ノーマルモードｂ、第１エコノミーモードｃ、第２エコノミーモードｄの順に入力軸回転速度Ｎ１は高くなっている。

また、モード切替スイッチ１５０の選択可能なモード数の変更に応じて、マップを任意の数に設定することができる。例えば、変速モードとして２つまたは３つまたは５つ以上の任意のモードを選択可能に設定することができる。

速度関係選択部１４６は、記憶部１４４に記憶された複数の変速モードのマップから、モード切替スイッチ１５０による切替指示信号の入力に応じて１つのマップを選択する。例えば図３のモード切替スイッチ１５０でパワーモードが指示された場合、アクセル開度１００％で速度関係選択部１４６は図８の太線実線ａのパワーモードの速度関係を選択する。

変速制御部１４７は、選択された１つのマップと、検出されたＣＶＴ入力軸回転速度Ｎ１及びＣＶＴ出力軸回転速度Ｎ２と、アクセルペダルセンサ７６の検出ペダル位置が表すアクセル開度とから、選択されたマップでアクセル開度及びＣＶＴ入力軸回転速度Ｎ１に対応するＣＶＴ出力軸回転速度Ｎ２が得られるように、無段変速装置６８の減速比を制御する。この場合、変速制御部１４７は、アクチュエータドライバ７２を介して、電動アクチュエータ１０６の電動モータ１２６を駆動を制御し、第１移動シーブ１１０を移動させる。アクチュエータドライバ７２は、インバータを有し、制御装置７０からの制御信号に応じて電動モータ１２６の駆動電流を発生して、電動モータ１２６を駆動する。例えば、図８の太線実線ａのパワーモードのマップが選択された場合で、検出されたＣＶＴ入力軸回転速度Ｎ１がＮｅで、アクセル開度が２５％である場合には、変速制御部１４７は、減速比がＮｅ／Ｎｄとなるように無段変速装置６８を制御する。この場合、ＣＶＴ入力軸回転速度Ｎ１及びＣＶＴ出力軸回転速度Ｎ２の検出値に応じて、電動アクチュエータ１０６の駆動によりシーブ間距離が変更される。この場合、変速制御部１４７は、選択された１つのマップにＣＶＴ入力軸回転速度Ｎ１及びＣＶＴ出力軸回転速度の検出値Ｎ２の関係が近づく、または一致するように、シーブ間距離を変更する。なお、エンジン２０では、運転時に効率のよい一定回転速度での回転が維持するように制御される。

なお、制御装置７０は、キースイッチ７４がオンからオフに切り替えられた場合でも、変速レバースイッチＨＳ，ＬＳ，ＮＳ，ＲＳからの検出信号によるＮ位置への切り替えと、ニュートラルスイッチ９２からの検出信号によるニュートラル状態の成立との両方が検出されない場合には、制御装置給電リレー８２をオフしない構成としてもよい。また、制御装置７０は、キースイッチ７４がオフからオンに切り替えられた場合でも、変速レバースイッチＨＳ，ＬＳ，ＮＳ，ＲＳからの検出信号によるＮ位置への切り替えと、ニュートラルスイッチ９２からの検出信号によるニュートラル状態の成立との両方が検出されない場合には、始動部給電リレー８６をオンしない構成としてもよい。

表示機７１は、運転席周辺部に設けられ、液晶表示部または変速レバー３０の操作位置を表す複数の点灯部を有する。制御装置７０は、変速レバースイッチＨＳ，ＬＳ，ＮＳ，ＲＳの検出信号の入力に応じて、変速レバー３０の操作位置をユーザに知らせるように、または異常時の異常個所を表示機７１で表示または点灯させる。。

（無段変速制御システムの作用及び効果）
上記の無段変速制御システム１２によれば、制御装置７０において、速度関係の切替の指示を表す切替指示信号の入力に応じて１つの速度関係を表すマップが選択され、選択された１つのマップと、駆動プーリ１０２の入力軸回転速度Ｎ１及び従動プーリ９８の出力軸回転速度Ｎ２の検出値とに応じて電動アクチュエータ１０６の駆動によりシーブ間距離が変更される。このため、複数のトルクカム機構の切替構造を必要とすることなく、駆動プーリ１０２及び従動プーリ９８の回転速度の複数種類の関係が切替可能になる。例えば、モード切替スイッチ１５０でパワーモードが指示された場合に、図８において、他のモードに比べて、同じ車速に対応する同じＣＶＴ出力軸回転速度Ｎ２でエンジン回転速度が高くなり、高トルクで走行することが可能になる。この場合、本実施形態のように作業用部材である牽引部材１７の使用時に走行に対する負荷が大きくなる場合でも、高トルク走行により牽引作業を効率よく行える。一方、モード切替スイッチ１５０で第１エコノミーモードまたは第２エコノミーモードが指示された場合、パワーモードまたはノーマルモードが指示される場合に比べて、同じ車速に対応する同じＣＶＴ出力軸回転速度Ｎ２でエンジン回転速度が低くなり、省エネルギー走行を行うことが可能になる。しかもいずれのモードでも車速の上昇にしたがって無段変速装置６８の減速比Ｎ１／Ｎ２が低くなるので、ユーザの頻繁な変速操作を必要とせずスムーズな加速走行を行える。

なお、上記では、切替指示手段がモード切替スイッチ１５０である場合を説明したが、切替指示手段は、入力軸回転速度Ｎ１と出力軸回転速度Ｎ２との速度関係を無段階に調節可能なボリューム型としてもよい。また、切替指示手段は、変速レバー３０の位置に応じた切替指示信号を制御装置７０に送信する変速レバースイッチＨＳ，ＬＳ，ＮＳ，ＲＳとしてもよい。この場合、速度関係選択部１４６は、変速レバースイッチＨＳ，ＬＳの切替指示信号の入力に応じて、変速歯車装置４８の低速段の変速歯車が選択された場合に、無段変速装置６８の減速比Ｎ１／Ｎ２が高速段の変速歯車が選択される場合よりも高くなるように、速度関係のマップを選択する。例えば図８のマップが記憶されている場合に、速度関係選択部１４６は、低速段であるＦＬ位置に対応する変速歯車の選択で太線実線ａのパワーモードを選択し、高速段であるＦＨ位置に対応する変速歯車の選択で破線ｂのノーマルモードを選択する。

また、速度関係選択部１４６は、車両の運転状態としてアクセルペダル２４のペダル位置に応じて１つの速度関係であるマップを選択してもよい。例えばペダル位置について、アクセル開度１００％に対応する完全に踏み込んだ全開位置と、アクセル開度０％に対応する非操作位置との間で複数の領域を設定し、複数の領域のそれぞれに速度関係のマップを対応づけることもできる。例えば非操作位置から中間の踏み込み位置までの開度小領域にノーマルモードのマップを対応づけ、中間の踏み込み位置から全開位置までの開度大領域にパワーモードのマップを対応づける。この構成によれば、車両の運転状態に応じて速度関係が自動で選択される。

また、図２に示すように、車両の運転状態として、スロットル開度センサ１５２を設けることもできる。スロットル開度センサ１５２は、エンジン２０のスロットル弁の開度を検出し、検出開度を表す開度信号を制御装置７０に送信する。この場合、速度関係選択部１４６は、入力された開度信号と、ＣＶＴ入力軸回転センサ９０のエンジン回転速度信号であるＣＶＴ入力軸回転速度Ｎ１の検出信号とに応じて、１つの速度関係のマップを選択する。例えば、変速制御部１４７は、スロットル弁の開度とＣＶＴ入力軸回転速度Ｎ１との検出値から車軸に対する負荷である車軸負荷を推定し、車軸負荷の大きさに応じて無段変速装置６８の減速比を制御する。例えば、スロットル弁の開度Ｄ１に対する入力軸回転速度Ｎ１の比Ｎ１／Ｄ１が予め設定された所定値以上であれば車軸負荷が小さいと判定され、速度関係選択部１４６によりノーマルモードのマップが選択される。一方、比Ｎ１／Ｄ１が所定値未満であれば車軸負荷が大きいと判定され、速度関係選択部１４６によりパワーモードのマップが選択される。この構成の場合も、車両の運転状態に応じて速度関係が自動で選択される。

（別例の制御内容）
図１０は、本発明に係る実施形態の別例の車両用無段変速制御システム１２の目的を説明するための、坂路１４８上での車両１０の停止状態を示す概略図である。車両には上記の実施形態の無段変速制御システム１２が搭載されており、ユーザが坂路１４８上でブレーキペダル２６またはパーキングブレーキレバー２８を操作して車両１０を停止させた後、再発進しようとしてブレーキペダル２６またはパーキングブレーキレバー２８を解除した場合に、アクセルペダル２４が非操作でエンジン２０の回転速度がアイドル速度、すなわち低速度である場合でも重力の作用で車両が図１０のβ方向にずり下がって車速が上昇する。この場合、車速の上昇にしたがって無段変速装置６８の減速比が低下する。このため、エンジンブレーキを効果的に利かせて車速を低く維持することが困難になる場合がある。

本例の構成では、上記の図２に示した実施形態と同様に、ＣＶＴ出力軸回転センサ９４と制御装置７０とを有する。また、制御装置７０は、ブレーキオンで車両が停止する、すなわち車速算出部１４１で算出される算出車速が０になったことが確認された後のブレーキオフ後で、かつ、アクセルオフで、算出車速が予め設定された所定車速Ｖａ以上か否かを判定する。この場合、所定車速Ｖａは、無段変速装置６８で通常最大減速比が実現される車速Ｖｆよりも高い。変速制御部１４７は、車両停止後のブレーキオフ後で、かつ、アクセルオフで、算出車速が所定車速Ｖａ以上である場合に、無段変速装置６８で通常最大減速比Ｎａが実現されるように第１移動シーブ１１０を移動させる。

図１１は、本例の構成で、車両停止後でブレーキ解除後の減速比制御方法をフローチャートで示している。フローチャートで示すように、ステップＳ１０（以下、ステップＳは単にＳという。）で制御装置７０は、ブレーキオンで車両を停止させた後にブレーキオフとなっているか否かを判定する。Ｓ１０の判定結果が肯定であれば、Ｓ１２でアクセルオフか否かを判定する。Ｓ１２の判定結果が肯定であれば、Ｓ１４で算出車速を確認し、算出車速が無段変速装置６８の通常最大減速比Ｎａに対応する車速Ｖｆよりも高い予め設定された所定車速Ｖａ以上に上昇したか否かを判定する。Ｓ１４で算出車速が所定車速Ｖａ以上に上昇したと判定された場合に、Ｓ１８に移行する。Ｓ１８では、制御装置７０の変速制御部１４７は、ブレーキオンオフ状態とは無関係に無段変速装置６８で通常最大減速比Ｎａが実現されるように、電動アクチュエータ１０６を含む無段変速装置６８を制御して第１移動シーブ１１０を移動させ（Ｓ１８）、Ｓ１２へ戻る。一方、Ｓ１２の判定結果が否定の場合には、Ｓ１６で、車速の上昇にしたがって無段変速装置６８の減速比が小さくなる通常制御に戻る。また、Ｓ１４の判定結果が否定の場合には、Ｓ１８を経ずにＳ１２に戻る。

この構成によれば、上記のように車両１０が坂路１４８上でブレーキオンで停止した後にブレーキオフした場合に、坂路１４８の傾斜に応じて車両１０がずり下がり車速が上昇する場合でも、その車速を低く維持することが容易になる。図１２は、図１１の減速制御方法を実施した場合の車速と減速比との関係の１例を示している。坂路上で車両を停止させた車速０の状態からブレーキオフによって車速が上昇し、車速の上昇にしたがって、無段変速装置６８の減速比が通常最大減速比Ｎａよりも低下する。一方、車速が所定車速Ｖａ以上となると、図１２のＰ１からＰ２に移行して、無段変速装置６８の減速比が通常最大減速比Ｎａまで戻る。このため、車輪の回転速度に対するエンジン２０の回転速度変動の影響が大きくなり、エンジンブレーキを効果的に利かせて車速を低く維持することが容易になる。一方、アクセルオンでは無段変速装置６８の制御が通常制御に戻る。その他の構成及び作用は、上記の図１から図９の構成と同様である。

（別例の第２例の制御内容）
図１３は、本発明に係る実施形態の別例の第２例の車両用無段変速制御システム１２で、車両走行中のアクセルオフ後の減速比制御方法をフローチャートで示している。本例の構成では、車両１０が坂路を走行中にアクセルオフとなった場合で、算出車速が予め設定された所定車速以上である場合にエンジンブレーキを効果的に利かせることを目的とする。

本例の構成では、図２を参照して、制御装置７０は、アクセルオフであり、かつ、算出車速が予め設定された所定車速Ｖｂ以上か否かを判定する。変速制御部１４７は、その判定結果が肯定である場合に、無段変速装置６８で通常最大減速比Ｎａが実現されるように第１移動シーブ１１０を移動させる。

図１３のフローチャートで示すように、Ｓ２０で制御装置７０は、アクセルオフか否かを判定し、アクセルオフの場合にＳ２２で算出車速を確認し、算出車速が予め設定された所定車速Ｖｂ以上に上昇したか否かを判定する。Ｓ２２で算出車速が所定車速Ｖａ以上に上昇したと判定された場合に、Ｓ２６に移行する。Ｓ２６で変速制御部１４７は、ブレーキオンオフ状態とは無関係に無段変速装置６８で通常最大減速比Ｎａが実現されるように無段変速装置６８を制御して第１移動シーブ１１０を移動させる（Ｓ２６）。一方、Ｓ２０の判定結果が否定の場合には、Ｓ２４で、車速の上昇にしたがって無段変速装置６８の減速比が小さくなる通常制御に戻る。また、Ｓ２２の判定結果が否定の場合には、Ｓ２６を経ずにＳ２０に戻る。

この構成によれば、車両１０の坂路上での走行中にアクセルオフでも重力の作用で車速が上昇するが、その車速の上昇を抑制することが容易になる。その他の構成及び作用は、上記の図１から図９の構成または図１１から図１２の構成と同様である。

（別例の第３例の制御内容）
図１４は、本発明に係る実施形態の別例の第３例の車両用無段変速制御システム１２で、変速レバー３０が後進位置であるＲ位置に切り替えられた場合の減速比制御方法を示すフローチャートである。図１５は、別例の第３例で後進時の最小減速比を実現する場合のプーリ１０２，９８間のベルト１０４の巻きかけ状態を示している。本例の構成では、図１、図２を参照して示すように、無段変速装置６８の出力を変速する変速歯車装置４８に使用する前進用及び後進用の各歯車に同じ減速比の歯車を使用して、変速歯車装置４８の製造コストの低減を図れる構成で、後進時の最高速を前進時の最高速よりも低くすることを目的とする。

本例の構成では、制御装置７０は、変速レバースイッチＨＳ，ＬＳ，ＮＳ，ＲＳの検出信号から変速レバー３０の操作位置がＲ位置であるか否かを判定する。変速制御部１４７は、変速レバー３０の操作位置がＲ位置であることが検出された場合に、最初に無段変速装置６８で通常最大減速比Ｎａが実現されるように第１移動シーブ１１０を移動させるとともに、記憶部に設定される無段変速装置６８の減速比の最小値を、予め設定された所定後進減速比に設定する。所定後進減速比は、前進時の最小減速比である所定前進減速比と通常最大減速比Ｎａとの間で設定される。例えば、所定後進減速比は、所定前進減速比の約２倍である。通常最大減速比Ｎａは前進時と後進時とで同じである。

図１４のフローチャートで示すように、Ｓ３０で制御装置７０は、変速レバー３０の操作位置がＲ位置であるか否かを判定し、Ｒ位置である場合に変速制御部１４７は、無段変速装置６８で通常最大減速比Ｎａが実現されるように無段変速装置６８を制御して、第１移動シーブ１１０を移動させる（Ｓ３２）。この場合、プーリ１０２，９８間のベルト１０４の巻きかけは、図１５の破線Ｕ１位置となる。Ｓ３２の制御後では、変速制御部１４２は、無段変速装置６８の減速比の最小値を所定後進減速比に設定する。一方、Ｓ３０の判定結果が否定の場合には、変速制御部１４２は、無段変速装置６８の減速比の最小値を所定前進減速比に設定する。そして、Ｓ３６で通常制御が実行される。

この構成によれば、ユーザが変速レバー３０を操作してＲ位置に切り替えた場合に、最初に無段変速装置６８で上記の図４の通常最大減速比Ｎａが実現されるように第１移動シーブ１１０が移動する。その後、車速の上昇にしたがって減速比は小さくなるが、その場合の減速比の最小値は、所定前進減速比よりも大きい所定後進減速比となる。この場合、ベルト１０４の巻きかけ位置は、図１５に実線Ｕ２で示す位置となる。一方、前進時で最小減速比となる場合、ベルト１０４の巻きかけ位置は、図１５の一点鎖線Ｕ３で示す位置となる。このため、図１６のように減速比と前進及び後進の車速との関係において、後進時の最高車速ＶＲｍａｘは、前進時の最高車速ＶＦｍａｘよりも小さくなる。また、変速歯車装置４８で、前進時と後進時との歯車の減速比を異ならせずにこのような効果を得られる。このため、変速歯車装置４８に使用する前進用及び後進用の各歯車に同じ減速比の歯車を使用して、変速歯車装置４８の製造コストの低減を図れる。なお、図１６で通常最大減速比よりも高い減速比は、ベルトがプーリ１０２，９８に対し滑っており、プーリ１０２，９８間で動力がほとんど伝達されない状態で実現される。その他の構成及び作用は、上記の実施形態のいずれか１つの構成と同様である。なお、上記の別例の第３例で、ユーザが変速レバー３０を操作してＲ位置に切り替えた場合に、最初に無段変速装置６８で通常最大減速比Ｎａが実現されるように第１移動シーブ１１０を移動させるのではなく、現在の減速比が後進減速比よりも小さい場合に減速比を後進減速比に戻すようにしてもよい。この場合、現在の減速比が後進減速比よりも大きい場合には最小減速比を後進減速比として通常制御を行う。

なお、上記の各実施形態において、無段変速装置６８の構成は、図４の構成に限定するものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の構成を採用できる。また、上記ではブレーキオン時に駆動プーリ１０２でベルト１０４の挟み込みを解除する構成を有する場合を説明したが、本発明はこのような構成に限定するものではなく、ブレーキオンオフ状態に関わらず、常に駆動プーリ１０２でベルト１０４の挟み込み状態を維持して、無段変速装置６８での動力伝達を維持する構成を採用することもできる。この場合、例えばＣＶＴ入力軸３６と駆動プーリとの間に遠心クラッチ機構を設けることもできる。

１０ 車両、１２ 車両用無段変速制御システム、１４ 前輪、１６ 後輪、１７ 牽引部材、１８ 操作要素群、２０ エンジン、２１ 出力軸、２２ 動力伝達機構、２３ アーム、２４ アクセルペダル、２５ ヒッチボール、２６ ブレーキペダル、２８ パーキングブレーキレバー、３０ 変速レバー、３２ プロペラ軸、３４ エンジン始動部、３６ ＣＶＴ入力軸、３８ ＣＶＴ出力軸、４０，４２ 前車軸、４４，４６ 後車軸、４８ 変速歯車装置、４９ 第１変速軸、５０ 第１動力変換機構、５２ 第２動力変換機構、５４ 前側差動歯車装置、５５ ケース、５６ 駆動歯車群、５８ 第２変速軸、６０ 従動歯車群、６２ 後側差動歯車装置、６４ 操作側センサスイッチ群、６６ バッテリ、６７ 駆動側センサスイッチ群、６８ 無段変速装置、７０ 制御装置、７１ 表示機、７２ アクチュエータドライバ、７４ キースイッチ、７６ アクセルペダルセンサ、７８ ブレーキペダルスイッチ、８０ パーキングレバースイッチ、８２ 制御装置給電リレー、８６ 始動部給電リレー、９０ ＣＶＴ入力軸回転センサ、９２ ニュートラルスイッチ、９４ ＣＶＴ出力軸回転センサ、９６ シーブ位置センサ、９８ 従動プーリ、１００ 変速機ケース、１０２ 駆動プーリ、１０４ ベルト、１０６ 電動アクチュエータ、１０８ 第１固定シーブ、１１０ 第１移動シーブ、１１２ 軸部、１１４ バネ、１１６ 第２固定シーブ、１１８ 第２移動シーブ、１２０ 軸部、１２２ バネ、１２４ 段差面、１２６ 電動モータ、１２８ ボールねじ機構、１３０ 小歯車、１３２ 外側ねじ部材、１３４ 内側ねじ部材、１３６ ボール、１３８ 軸受、１４０ 円筒スリーブ、１４１ 車速算出部、１４４ 記憶部、１４６ 速度関係選択部、１４７ 変速制御部、１４８ 坂路、１５０ モード切替スイッチ、１５１ 操作部、１５２ スロットル開度センサ、１５４ トレーラ、１５６ 被牽引部。

Claims (9)

1. 動力源側の駆動プーリ及び車輪側の従動プーリの間にかけ渡されたベルトと、電動アクチュエータとを含む無段変速装置であって、前記駆動プーリ及び前記従動プーリのうち、少なくとも一方のプーリは、固定シーブと、前記固定シーブに対し移動可能に配置された移動シーブとを含み、前記電動アクチュエータは、前記移動シーブの移動によりシーブ間距離を変更する前記無段変速装置と、
   前記電動アクチュエータの駆動を制御する制御装置と、
   前記駆動プーリの入力軸回転速度を検出する入力回転検出部と、
   前記従動プーリの出力軸回転速度を検出する出力回転検出部とを備え、
   前記制御装置は、
   複数の速度関係であって、それぞれの前記速度関係が前記入力軸回転速度と前記出力軸回転速度との関係である前記複数の速度関係から、前記速度関係の切替の指示を表す切替指示信号の入力または車両の運転状態に応じて１つの前記速度関係を選択し、選択された１つの前記速度関係と、前記入力軸回転速度及び前記出力軸回転速度の検出値とに応じて前記シーブ間距離を変更することを特徴とする車両用無段変速制御システム。
2. 請求項１に記載の車両用無段変速制御システムにおいて、
   前記制御装置は、選択された１つの前記速度関係に前記入力軸回転速度及び前記出力軸回転速度の検出値の関係が近づく、または一致するように、前記シーブ間距離を変更することを特徴とする車両用無段変速制御システム。
3. 請求項２に記載の車両用無段変速制御システムにおいて、
   前記制御装置は、複数の前記速度関係を複数のマップとして記憶する記憶部を有することを特徴とする車両用無段変速制御システム。
4. 請求項１から請求項３のいずれか１に記載の車両用無段変速制御システムにおいて、
   操作部がユーザによって操作されたことを取得して、前記切替指示信号を前記制御装置に送信する切替指示手段を備え、
   前記制御装置は、前記切替指示信号の入力に応じて１つの前記速度関係を選択することを特徴とする車両用無段変速制御システム。
5. 請求項４に記載の車両用無段変速制御システムにおいて、
   前記操作部は、ユーザの操作により、低速段及び高速段の２つの変速歯車の１つを選択可能な変速レバーであり、
   前記切替指示手段は、前記変速レバーの位置に応じた前記切替指示信号を前記制御装置に送信するレバー位置検出手段であり、
   前記制御装置は、前記切替指示信号の入力に応じて、低速段の前記変速歯車が選択された場合に前記出力軸回転速度に対する前記入力軸回転速度の比が高速段の前記変速歯車が選択される場合よりも高くなるように、前記速度関係を選択することを特徴とする車両用無段変速制御システム。
6. 請求項１に記載の車両用無段変速制御システムにおいて、
   車両の運転状態である加速指示部の加速操作位置を検出し、加速操作位置信号を前記制御装置に送信する加速指示検出部を備え、
   前記制御装置は、入力された前記加速操作位置信号と、前記入力軸回転速度及び前記出力軸回転速度の検出値とに応じて１つの前記速度関係を選択することを特徴とする車両用無段変速制御システム。
7. 請求項１に記載の車両用無段変速制御システムにおいて、
   車両の運転状態として、前記動力源であるエンジンのスロットル弁の開度を検出し、開度信号を前記制御装置に送信するスロットル開度検出部と、
   車両の運転状態として、前記エンジンの回転速度を検出し、エンジン回転速度信号を前記制御装置に送信するエンジン回転センサとを備え、
   前記制御装置は、入力された前記開度信号及び前記エンジン回転速度信号に応じて１つの前記速度関係を選択することを特徴とする車両用無段変速制御システム。
8. 作業時に走行に対する負荷が加わる作業用部材と、
   請求項１に記載の車両用無段変速制御システムとを備え、
   前記無段変速装置は、前記動力源及び前記車輪の間に動力伝達可能に接続されることを特徴とする作業車両。
9. 請求項８に記載の作業車両において、
   前記従動プーリと前記車輪との間に選択的に接続される低速段及び高速段の２つの変速歯車を含む変速歯車装置と、
   ユーザの操作により前記従動プーリと前記車輪との間に接続される前記変速歯車を選択可能な変速レバーと、
   前記変速レバーの位置に応じた切替指示信号を前記制御装置に送信するレバー位置検出手段とを備え、
   前記制御装置は、前記切替指示信号の入力に応じて、低速段の前記変速歯車が選択された場合に、前記出力軸回転速度に対する前記入力軸回転速度の比が高速段の前記変速歯車が選択される場合よりも高くなるように、前記速度関係を選択することを特徴とする作業車両。

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