JP2015224733A

JP2015224733A - 車両用無段変速制御システム

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Publication number: JP2015224733A
Application number: JP2014110425A
Authority: JP
Inventors: 鴻坤王; Hongkun Wang
Original assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kanzaki Kokyukoki Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2014-05-28
Filing date: 2014-05-28
Publication date: 2015-12-14
Also published as: US9651150B2; US20150345630A1

Abstract

【課題】車両用無段変速制御システムにおいて、ベルト式無段変速装置を組み込んだ車両の燃費を向上させ、かつ、加速特性の設定の自由度を高くすることである。
【解決手段】車両用無段変速制御システム１２は、動力源側の駆動プーリ及び車輪側の従動プーリに掛け渡されたベルト、及び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において、可動シーブを軸方向に移動させ、可動シーブと固定シーブとの間の幅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の駆動を制御する制御装置７０と、加速操作部の操作状態を検出する加速操作検出手段とを含む。制御装置７０は、少なくとも所定操作量範囲において加速操作部の操作量が大きくなるほど無段変速装置６８の減速比が小さくなるように、電動アクチュエータにより可動シーブを軸方向に移動させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、駆動プーリ及び従動プーリ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、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にベルトがかけ渡され、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、軸方向に移動可能な可動シーブとを含む。ベルト式無段変速装置において、電動アクチュエータにより可動シーブを移動させる電動式も知られている。

特許文献１には、モータのトルクが取り出される回転軸に駆動プーリの固定シーブが固定され、固定シーブに対向して可動シーブが配置される変速装置が記載されている。可動シーブと同期して回転するカムプレートと、可動シーブとの間に遠心ウェイトが設けられ、遠心ウェイトは、遠心力が作用することにより可動シーブを固定シーブに近づけるように移動する。

特開平５−２０３００５号公報

特許文献１に記載された構成では、回転軸の回転速度が所定速度まで上昇しないと遠心ウェイトが可動シーブを固定シーブに近づけるように移動しないので、変速装置における減速比は一定のまま維持される。これによって、車両が発進しても減速比が大きい状態が比較的高い所定車速まで維持され、燃費改善の面から改良の余地があった。また、特許文献１に記載の構成では、減速比の調整の自由度が小さく加速特性の設定の自由度を高くする面からも改良の余地があった。

本発明の目的は、ベルト式無段変速装置を組み込んだ車両の燃費を向上でき、かつ、加速特性の設定の自由度を高くできる車両用無段変速制御システム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に掛け渡されたベルトと、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において、可動シーブを軸方向に移動させ、前記可動シーブと固定シーブとの間の幅を変更する電動アクチュエータとを含む無段変速装置と、前記電動アクチュエータの駆動を制御する制御装置と、加速操作部の操作状態を検出する加速操作検出手段と、を備え、前記制御装置は、少なくとも所定操作量範囲において前記加速操作部の操作量が大きくなるほど前記無段変速装置の減速比が小さくなるように、前記電動アクチュエータにより前記可動シーブを軸方向に移動させる。

本発明に係る車両用無段変速制御システムによれば、ベルト式無段変速装置を組み込んだ車両の燃費を向上でき、かつ、加速特性の設定の自由度を高くできる。

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、発進位置における最大減速比が実現される場合の断面図である。（ａ）は、図３の無段変速装置で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３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２に示すシステムにおいて設定される関係でありアクセル操作量と無段変速装置の減速比との関係を示す図である。図２に示すシステムにおいて設定される関係でありアクセル操作量とエンジン回転速度との関係を示す図である。図２に示すシステムにおいて設定される関係であり動力源であるエンジンの回転速度と駆動プーリのシーブ間幅ｄ１との関係を示す図である。図２に示すシステムにおいて設定される関係であり駆動プーリのシーブ間幅ｄ１と無段変速装置の減速比との関係を示す図である。本発明に係る実施形態において、従動プーリ回転速度とエンジン回転速度との関係を比較例との関係を用いて示す図である。本発明に係る実施形態において、車両発進時における従動プーリの回転速度の時間変化を示す図である。本発明に係る実施形態の別例の第１例及び第２例の無段変速制御システムにおいて、変速レバーの操作位置（または二輪駆動及び四輪駆動の走行状態）と設定される減速比（設定減速比）との関係を示す図である。（ａ）は、本発明に係る実施形態の別例の第３例に用いる無段変速装置において、図３のＡ部に対応する図であり、（ｂ）は、（ａ）において、駆動プーリにおけるベルトの挟み込みが解除されたベルト解除状態を示す図である。図１３に示す無段変速装置を用いる無段変速制御システムにおいて、所定発進条件が成立した場合に駆動プーリの可動シーブを移動させる制御方法の実行に用いるフローチャートを示す図である。本発明に係る実施形態の別例の第４例の無段変速制御システムにおいて、従動プーリ及び駆動プーリの回転速度の関係を用いて、車両発進初期時の減速比の切替を示す図である。本発明に係る実施形態の無段変速制御システムにおいて、電動アクチュエータを構成する電動モータの駆動回路の第１例を示す図である。本発明に係る実施形態の無段変速制御システムにおいて、電動アクチュエータを構成する電動モータの駆動回路の第２例を示す図である。本発明に係る実施形態の無段変速制御システムにおいて、電動アクチュエータを構成する電動モータの駆動回路の第３例を示す図である。本発明に係る実施形態の無段変速制御システムにおいて、電動アクチュエータを構成する電動モータの駆動回路の第４例を示す図である。本発明に係る実施形態の無段変速制御システムにおいて、電動アクチュエータを構成する電動モータの駆動回路の第５例を示す図である。本発明に係る実施形態の無段変速制御システムにおいて、電動アクチュエータを構成する電動モータの駆動回路の第６例を示す図である。

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。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機を有する作業車両、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。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、実施形態を示している。図１は、本実施形態の車両用無段変速制御システム１２を搭載する車両１０の全体構成を示している。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。無段変速制御システム１２は、後述のようにベルト式の無段変速装置６８を含んでいる。

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、動力源であるエンジン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、図示のように車両１０に、例えばヒッチボール式の係合部を用いて車両、例えばトレーラ１８０を牽引するための牽引部材１７を設けることもできる。

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操作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、上下に揺動移動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に連結され、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、ユーザの引き上げ操作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。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。

図２に示すように、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４つの位置の間で操作位置を切り替え可能とするように、前後への揺動移動を可能に車体に支持される。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３つの位置の間で操作位置を切り替え可能とする構成、または２つまたは５つ以上の位置の間で操作位置を切り替え可能とする構成を用いてもよい。

エンジン２０は、エンジン始動部３４によって始動される。エンジン２０として、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電動モータとを搭載したハイブリッド型としてもよい。

後述の加速操作検出手段であるアクセルペダルセンサ７６は、アクセルペダル２４の操作状態である操作量を検出し、検出信号を制御装置７０に送信する。制御装置７０は、アクセルペダル２４の操作量が大きくなるほどエンジン２０のスロットル弁の開度が大きくなるように、スロットル弁を制御する。以下、アクセルペダル２４の操作量は、「アクセル操作量」と記載する。スロットル弁を駆動する弁駆動電動モータが設けられて制御装置７０が弁駆動電動モータの駆動を制御することにより、スロットル弁の開度が制御されてもよい。エンジン２０の回転速度はスロットル弁の開度によって調節され、スロットル弁の開度が大きくなるほどエンジン２０の回転速度が上昇する。

なお、アクセルペダル２４にリンクまたはケーブルを介してスロットル弁の駆動部が連結され、アクセルペダル２４の操作量が大きくなるほどスロットル弁の開度が大きくなるようにしてもよい。この場合、アクセルペダルセンサ７６として、アクセルペダル２４のペダル位置を直接検出するのではなく、スロットル弁付近に設けられてスロットル弁の開度を検出することによりアクセルペダル２４のペダル位置を間接的に検出する構成を用いてもよい。

さらに、制御装置７０は、後述のように、アクセルペダルセンサ７６の検出値が表わすアクセル操作量が大きくなるほど無段変速装置６８の減速比が小さくなるように、電動アクチュエータ１０６を用いて無段変速装置６８の減速比を制御する。これによって、後述のように車両の燃費を向上でき、かつ、加速特性の設定の自由度を高くできる。動力源として、エンジン２０の代わりに車輪駆動用の電動モータが用いられてもよい。

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、この無段変速制御システム１２の詳細構造は後述する。ＣＶＴ出力軸３８は、動力伝達機構２２に接続され、この動力伝達機構２２を介して動力が伝達されて前輪１４または／及び後輪１６が回転駆動される。

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、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、変速レバー３０を操作することでユーザが所望の変速段を選択可能とするように構成される。具体的には、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６０は、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。

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、高速段の駆動側高速歯車及び従動側高速歯車とは、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。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の移動により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、詳しい図示は省略するが、プロペラ軸３２は、前側軸３２ａ及び後側軸３２ｂに分けられ、前側軸３２ａ及び後側軸３２ｂの間に軸接続切替機構Ｔが設けられる。軸接続切替機構Ｔは、２つの軸３２ａ、３２ｂを動力伝達可能に接続する状態と、２つの軸３２ａ、３２ｂを動力の伝達不能に分離する状態とを、制御装置７０の制御により切替可能とする。例えば、軸接続切替機構Ｔは、車体に支持されて前側軸３２ａ及び後側軸３２ｂの連結部を収容するケース、ケース内に各軸３２ａ、３２ｂと平行な前後方向に配置され、前後方向に移動可能に支持されたフォーク軸、各軸３２ａ、３２ｂの外周に設けられたスプラインに係合し、前後方向に変位可能なクラッチスライダ、クラッチスライダとフォーク軸とに係合し、ケース内に揺動可能に支持されたシフトフォーク、及び駆動切替アクチュエータを含む。駆動切替アクチュエータは、ケースに取り付けられ、制御装置７０により制御される切替用電動モータと、切替用電動モータの回転を前後方向の変位に変換し、ナット及びねじ軸を含むナットねじ機構とを有する。切替用電動モータが一方向に回転すると、切替用電動モータの回転軸に連結されたねじ軸が一方向に回転し、ナットが固定された回転しない部材によりフォーク軸を前後方向一方側に押圧する。この場合、クラッチスライダが前後方向他方側に変位して、クラッチスライダが２つの軸３２ａ、３２ｂに係合して、軸３２ａ、３２ｂが動力伝達可能に連結され、四輪駆動走行が実現される。一方、切替用電動モータが他方向に回転すると、ねじ軸の回転によりピストンがフォーク軸から離れる方向に変位し、フォーク軸はケースとの間に設けられるバネにより前後方向他方側に変位する。この場合、クラッチスライダが前後方向一方側に変位して、クラッチスライダと２つの軸３２ａ、３２ｂのいずれかとの係合が解除されて、２つの軸３２ａ、３２ｂの動力伝達が遮断され、二輪駆動走行が実現される。制御装置７０は、後述の駆動切替スイッチ８１の操作による切替の指示に応じて、駆動切替アクチュエータを制御して、四輪駆動走行及び二輪駆動走行の間で走行状態を切り替える。

（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（図１）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とを含んでいる。

操作側センサスイッチ群６４は、始動指示部であるキースイッチ７４、アクセルペダルスイッチ７５、アクセルペダルセンサ７６、ブレーキペダルスイッチ７８、パーキングレバースイッチ８０、変速操作検出手段である変速レバースイッチＨＳ，ＬＳ，ＮＳ，ＲＳ、及び駆動切替スイッチ８１を含む。

キースイッチ７４は、ユーザがキーを差し込ん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。

アクセルペダルスイッチ７５は、アクセルペダル２４がユーザによって操作される、すなわち踏み込まれたか否かを検出する。アクセルペダルスイッチ７５は、アクセルペダル２４が操作された場合にオンされ、アクセルペダル２４が非操作、すなわち踏み込まれない場合にオフされる。アクセルペダル２４が踏み込まれる場合、まずアクセルペダルスイッチ７５がオンされ、その後、アクセルペダルセンサ７６でアクセル操作量が検出される。

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たか否かのブレーキペダル２６の操作状態を検出する。ブレーキペダルスイッチ７８は、ブレーキペダルが操作された場合にオンされ、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の操作状態を検出することもできる。

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。

変速レバースイッチＨＳ，ＬＳ，ＮＳ，ＲＳのそれぞれは、変速レバー３０の操作位置を表す操作位置信号としてオンオフ状態を表す検出信号を制御装置７０に送信する。アクセルペダルスイッチ７５、ブレーキペダルスイッチ７８、及びパーキングレバースイッチ８０は、オンオフ状態を表す信号を制御装置７０に送信する。

駆動切替スイッチ８１は、ユーザに操作可能に設けられたもので、操作によって車両の駆動状態を指示する。具体的には、駆動切替スイッチが操作されることで、車両を二輪駆動走行させる指示と、四輪駆動走行させる指示とが切り替えられる。駆動切替スイッチ８１の指示を表す信号は制御装置７０に送信される。この指示を表す信号は、二輪駆動走行及び四輪駆動走行の切り替えを指示する切替指示信号を含む。制御装置７０は、駆動切替スイッチ８１の切替指示に応じて二輪駆動走行及び四輪駆動走行の間で走行状態を切り替える。

バッテリ６６は、図示しない給電リレーを介して制御装置７０に接続される。電源としてバッテリ６６以外に、キャパシタを用いてもよい。給電リレーは、キースイッチ７４のオンにより制御装置７０への給電を可能とする。エンジン始動部３４（図１）は、セルモータを含む。制御装置７０は、キースイッチ７４がオンされた場合にバッテリ６６からセルモータに電力を供給してエンジン始動部３４を駆動してエンジン２０を始動する。

駆動側センサスイッチ群６７は、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、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３は、ベルト式の無段変速装置６８において、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車輪側の従動プーリ９８と、エンジン２０側の駆動プーリ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との間に変速歯車装置４８を介して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可動シーブ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可動シーブ１１０は、第１固定シーブ１０８に対して軸方向に移動可能で、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可動シーブ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可動シーブ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。

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可動シーブ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可動シーブ１１８は、第２固定シーブ１１６に対して軸方向に移動可能で、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可動シーブ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可動シーブ１１８が第２固定シーブ１１６に近づく場合に、第２可動シーブ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可動シーブ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可動シーブ１１０を軸方向に移動させるボールねじ機構１２８とを有する。電動モータ１２６は、バッテリ６６から制御装置７０を介して直流電流で駆動される。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可動シーブ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。

電動アクチュエータ１０６は、電動モータ１２６の回転により、ボールねじ機構１２８を用いて第１可動シーブ１１０を軸方向に移動させ、第１可動シーブ１１０と第１固定シーブ１０８との間のシーブ間の幅である「シーブ間幅ｄ１」を変更する。具体的には、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３の左側に移動した場合に、第１可動シーブ１１０もバネ１１４により図３の左側に移動し、シーブ間幅ｄ１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可動シーブ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３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４（ａ）（ｂ）は、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。減速比は、駆動プーリ１０２の回転速度Ｎ１と従動プーリ９８の回転速度Ｎ２との比（Ｎ１/Ｎ２）であり、最大減速比はＮ１/Ｎ２の最大値である。

図４では駆動プーリ１０２のシーブ間幅ｄ１は大きくなり、従動プーリ９８において、第２可動シーブ１１８と第２固定シーブ１１６との間の幅である「シーブ間幅ｄ２」は小さくなる。この場合、従動プーリ９８の回転速度Ｎ２に対する駆動プーリ１０２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３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３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可動シーブ１１０をベルト１０４側に押圧しシーブ間幅ｄ１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可動シーブ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３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５（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５では駆動プーリ１０２のシーブ間幅ｄ１は小さくなり、従動プーリ９８のシーブ間幅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の回転が最大の比率で増速されてＣＶＴ出力軸３８に伝達される。

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む。制御装置７０は、アクセル量減速比関係記憶部１４１と、アクチュエータ制御部１４２とを有する。

アクセル量減速比関係記憶部１４１は、アクセル操作量と無段変速装置の減速比との予め設定された関係を記憶する。図６は、図２に示すシステムにおいて設定される関係でありアクセル操作量と無段変速装置の減速比との関係を示している。図６の実線ａで示すように、アクセル操作量が０で減速比は最大減速比となっており、アクセル操作量が大きくなるほど、アクセル操作量の小さい領域でも減速比が小さくなって、アクセル操作量が所定値以上において、最少減速比で一定となっている。図６の実線ａの関係はアクセル量減速比関係記憶部１４１に記憶される。アクセル量減速比関係記憶部１４１は、制御装置７０が有する記憶部の記憶領域とすることができる。

図６の一点鎖線ｂでは、比較例の場合を示しており、これについては後述する。図６のアクセル操作量と減速比との関係は次のようにして求めることができる。図７から図９は、それぞれ図２に示すシステムにおいて設定される関係を示している。図７は、アクセル操作量とエンジン回転速度との関係を示しており、図８は、エンジン回転速度と駆動プーリ１０２のシーブ間幅ｄ１との関係を示しており、図９は、シーブ間幅ｄ１と無段変速装置６８の減速比との関係を示している。

図７から図９に示すように、アクセル操作量が大きくなるほどエンジン２０の回転速度が上昇し、エンジン回転速度が上昇するほどある所定値に達するまでは、シーブ間幅ｄ１は徐々に小さくなる。図８のｎ１は、アクセルペダル２４が非操作でエンジン２０がアイドル回転速度で回転する場合の回転速度を示している。さらに、シーブ間幅ｄ１が小さくなるほど減速比は小さくなる。このような図７から図９の関係から図６の関係が求められる。

アクチュエータ制御部１４２は、図６の関係にしたがってアクセル操作量の所定操作量範囲として、無段変速装置６８の減速比が最小減速比となるまでの図６の矢印ｈで示す範囲において、アクセル操作量が大きくなるほど減速比が小さくなるように、電動アクチュエータ１０６により第１可動シーブ１１０を軸方向に移動させるように制御する。

上記の車両用無段変速制御システム１２によれば、エンジン回転速度が低い領域でも、制御装置７０が電動アクチュエータ１０６を制御して第１可動シーブ１１０を第１固定シーブ１０８に近づく方向（図３の右側）に移動できるので、無段変速装置６８の減速比を小さくできる。このため、無段変速装置６８を組み込んだ車両１０の燃費を向上できる。

図１０は、実施形態において、従動プーリ９８の回転速度とエンジン回転速度との関係を比較例との関係で示している。図１０に実線ａで示すように、実施形態ではエンジン回転速度が低い領域でも従動プーリ９８の回転速度を高くできる。従動プーリ９８の回転速度が高くなるほど車輪の回転速度は高くなるので、車速を高くできる。これによって、エンジン２０の低回転領域で高速走行できるので、車両の燃費を向上できる。

一方、図１０の一点鎖線ｂは、比較例の無段変速制御システムを示している。比較例は、上記で説明した特許文献１に記載された構成と同様に、エンジン２０の出力軸２１（図１参照）の周囲に設けられて可動シーブと同期して回転するカム板と、カム板及び可動シーブの間に設けられた遠心ウェイトとを含む。カム板及び可動シーブの対向面は、外径側に向かうほど互いの間の距離が小さくなるカム面を有し、互いのカム面の間に遠心ウェイトが挟持される。これによって、比較例ではアクセル操作量が大きくなり、出力軸２１の回転速度が所定値以上に上昇することで遠心ウェイトが外径側に変位して、可動シーブを固定シーブに近づけて、減速比が低下する。

しかしながら比較例では、出力軸２１の回転速度が比較的大きい所定値未満では遠心ウェイトに大きい遠心力が作用せず、遠心ウェイトが変位しない。これによって、図１０に示すように、比較例の場合、従動プーリ９８の回転速度が上昇を開始するエンジン回転速度ｎ２は、実施形態（本発明）の場合のエンジン回転速度ｎ１よりも高くなる。この場合、図８の一点鎖線ｂで示すように、エンジン回転速度が高くならないとシーブ間幅ｄ１は減少せず、図６に一点鎖線ｂで示すように、アクセル操作量が所定値Ｋ以上に大きくならないと無段変速装置６８の減速比は最大減速比から低下しない。これによって、比較例では燃費性能が実施形態に比べて劣る。

図１１は、実施形態において、車両発進時の従動プーリ９８の回転速度の時間変化を示している。図１１では、発進時のアクセル操作量の増大速度を一定としている。図１１の実線ａで示す実施形態では、発進初期時に従動プーリ９８の回転速度が迅速に上昇する一方、図１１の一点鎖線ｂで示す比較例では発進しても従動プーリ９８の回転速度の上昇が緩やかであり燃費向上効果が実施形態に比べて劣る。

また、図１０，１１に二点鎖線ｃ、破線ｄで示すように、それぞれ実施形態を示す実線ａに対して、アクチュエータ制御部１４２の制御により、アクセル操作量の増大にしたがって減速比が小さくなる程度を変化させることもできる。これによって、二点鎖線ｃ、破線ｄの場合、従動プーリ９８の回転速度とエンジン回転速度との関係、及び発進時の従動プーリ９８の回転速度の増大が、実線ａの場合に比べて変化する。エンジン２０のトルクはエンジン回転速度に応じて変化する。このため、エンジン２０の特性などによっては、従動プーリ９８の回転速度の増大にしたがってエンジン回転速度を早めに上昇させた方がよい場合があり、二点鎖線ｃ、破線ｄで示す特性を用いることが好ましい場合もある。二点鎖線ｃ、破線ｄで示す特性は、制御装置７０のアクセル量減速比関係記憶部１４１に記憶されるアクセル操作量及び減速比の関係を変更することで容易に実現できるので、車両１０の加速特性の設定を容易に変えることができ、加速特性の設定の自由度を高くできる。また、アクセル量減速比関係記憶部１４１に、アクセル操作量及び減速比の関係を表す曲線を複数記憶させておき、予め設定した条件の成立の可否に応じて、無段変速装置６８で実行するアクセル操作量及び減速比の関係を切り替える構成としてもよい。

図１２は、本発明に係る実施形態の別例の第１例の無段変速制御システム１２において、変速レバー３０の操作位置と設定される減速比（設定減速比）との関係を示している。図１２では、別例の第２例における二輪駆動及び四輪駆動の走行状態と設定減速比との関係も合わせて示しているが、これについては後述する。

別例の第１例では、図２を参照して制御装置７０は、最小減速比変更部１４４を有する。最小減速比変更部１４４は、前進側の変速レバースイッチＨＳ，ＬＳの検出信号に応じて最小減速比を変更するように、電動アクチュエータ１０６を制御する。具体的には、最小減速比変更部１４４は、無段変速装置６８の最小減速比が変速レバースイッチＨＳ，ＬＳの検出信号が表わす変速レバー３０の操作位置に応じて設定される所定減速比になるように、第１可動シーブ１１０の移動範囲を規制する。

例えば変速レバー３０がＦＬ（図２）の位置に操作された場合、前進の低速段が指示されるので、減速比が発進時の最大減速比Ｌ０から、アクセルペダル２４の操作量の増大に応じて最少減速比Ｌ１まで変化する。最小減速比Ｌ１が実現される状態で、駆動プーリ１０２のシーブ間幅ｄ１は、上記の図４の最大減速比を実現するｄ１と、図５の最小減速比を実現するｄ１との間に設定される。この場合、従動プーリ９８のシーブ間幅ｄ２も、図４のｄ２と図５のｄ２との間に設定される。

一方、変速レバー３０がＦＨ（図２）の位置に操作された場合、前進の高速段が指示されるので、減速比が発進時の最大減速比Ｌ０から、アクセルペダル２４の操作量の増大に応じてＬ１よりも小さい最少減速比Ｌ２まで変化する。最小減速比Ｌ２は、図５の最小減速比を実現するｄ１と同じである。

上記構成によれば、変速レバー３０の操作で変速歯車装置４８（図１）の変速段が切り換えられるだけでなく、ユーザの操作に応じてより高トルクを車輪に発生させる走行が可能となる。例えば変速レバー３０が低速段のＦＬの位置に操作された場合、アクセル操作量がある大きさ以上の範囲で無段変速装置６８の減速比Ｌ１が、ＦＨの位置に操作された場合の最小減速比Ｌ２よりも高く維持される。この場合、図８を参照して、例えば図８の破線ｇで示す位置にエンジン回転速度とシーブ間幅ｄ１との関係が設定され、図６の二点鎖線ｇで示す位置にアクセル操作量と減速比との関係が設定される。このため、エンジン回転速度の中回転速度から高回転速度の領域で無段変速装置６８を高い減速比Ｌ１に維持でき、車輪に高トルクを発生できる。変速レバー３０がＦＨの位置に操作された場合、アクセル操作量及び減速比の関係は図６の実線ａと同様である。その他の構成及び作用は、図１から図１１で説明した実施形態と同様である。

なお、上記の別例の第１例の構成において、変速歯車装置４８（図１）の前進時の変速段の歯車を２段から１段に変更することもできる。この場合でも、変速レバー３０がＦＬ位置に操作された場合に、ＦＨ位置に操作される場合よりも高トルクを発生させる走行が可能になる。また、この場合、変速歯車装置４８の歯車を少なくできるので、コスト低減を図れる。

また、変速レバー３０において、前進を指示する３つ以上の位置で操作位置を切り替え可能な構成とする場合、制御装置７０は、検出された操作位置に応じて最小減速比を変更する構成としてもよい。この場合、走行特性の選択の自由度が向上する。

次に、別例の第１例と同じ図１２を用いて、別例の第２例を説明する。本例では、制御装置７０が有する最小減速比変更部１４４は、駆動切替スイッチ８１（図２）の切替指示信号の取得に応じて、二輪駆動所定減速比Ｌ１または四輪駆動所定減速比Ｌ２を設定し、無段変速装置６８の最小減速比が設定された所定減速比Ｌ１（またはＬ２）になるように、第１可動シーブ１１０の移動範囲を規制する。

例えば駆動切替スイッチ８１により二輪駆動走行から四輪駆動走行に切り替えられた場合、減速比が発進時の最大減速比Ｌ０から、アクセルペダル２４の操作量の増大に応じて最少減速比である二輪駆動所定減速比Ｌ１まで変化する。

一方、駆動切替スイッチ８１により四輪駆動走行から二輪駆動走行に切り替えられた場合、減速比が発進時の最大減速比Ｌ０から、アクセルペダル２４の操作量の増大に応じてＬ１よりも小さい最少減速比である四輪駆動所定減速比Ｌ２まで変化する。

上記構成によれば、駆動切替スイッチ８１の操作で四輪駆動走行が指示された場合、上記の別例の第１例で変速レバー３０がＦＬ位置に操作された場合と同様、高トルクを車輪に発生させる走行が可能となり、四輪駆動走行を安定して実現できる。駆動切替スイッチ８１の操作で二輪駆動走行が指示された場合、別例の第１例で変速レバー３０がＦＨ位置に操作された場合と同様である。これによって、二輪駆動及び四輪駆動の切替に応じた好ましい変速特性を実現できる。その他の構成及び作用は、図１から図１１の構成と同様である。

なお、上記の各例では二輪駆動走行及び四輪駆動走行を駆動切替スイッチ８１の手動操作で切り替える場合を説明したが、前輪１４及び後輪１６の速度差、または車速に応じて、制御装置７０が二輪駆動走行及び四輪駆動走行を自動で切り替える構成としてもよい。例えば、車両１０に前輪１４及び後輪１６の回転速度をそれぞれ検出する前側回転センサ及び後側回転センサを設けて、前側回転センサ及び後側回転センサの検出信号を制御装置７０に送信する。制御装置７０は、前側回転センサ及び後側回転センサの回転速度の検出値の平均値に基づいて車速を算出し、車速が予め設定された所定速度以上の場合に軸接続切替機構Ｔ（図１）の駆動切替アクチュエータを制御して四輪駆動走行を実現する。制御装置７０は、車速が所定速度未満の場合に駆動切替アクチュエータを制御して二輪駆動走行を実現する。

また、制御装置７０は、前側回転センサ及び後側回転センサの回転速度の検出値の間の差が予め設定された所定値以上の場合に、前輪１４及び後輪１６のいずれかにスリップが生じていると判断して、駆動切替アクチュエータの制御により四輪駆動走行を実現し、前側回転センサ及び後側回転センサの検出値の間の差が所定値未満の場合に駆動切替アクチュエータの制御により二輪駆動走行を実現する構成としてもよい。

上記構成によれば走行安定性を向上できる。また、前輪１４または後輪１６のスリップによる無駄なエネルギ消費を抑制できる。この場合、制御装置７０は二輪駆動走行させるか、または四輪駆動走行させるかの切替の指示を表す「切替指示信号」を生成する。このため、上記の別例の第２例において、「切替指示信号」の取得に応じて、二輪駆動所定減速比Ｌ１または四輪駆動所定減速比Ｌ２を設定し、無段変速装置６８の最小減速比が設定された所定減速比Ｌ１（またはＬ２）になるように、第１可動シーブ１１０の移動範囲を規制する構成としてもよい。

図１３（ａ）は、本発明に係る実施形態の別例の第３例に用いる無段変速装置６８において、図３のＡ部に対応する図であり、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）において、駆動プーリ１０２におけるベルト１０４の挟み込みが解除されたベルト解除状態を示す図である。

本例では、予め設定された「所定解除条件」の成立、例えば、キースイッチ７４のオン状態で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がオンされた場合に、制御装置７０は駆動プーリ１０２において、第１可動シーブ１１０と第１固定シーブ１０８との間でのベルト１０４の挟み込みを解除するように、第１可動シーブ１１０を第１固定シーブ１０８から大きく離れる方向に変位させる。具体的には、制御装置７０が有するアクチュエータ制御部１４２（図２参照）は、「所定解除条件」の成立によって、駆動プーリ１０２において、図１３（ａ）のように最大減速比が実現された状態から、第１可動シーブ１１０を第１固定シーブ１０８からさらに離して、図１３（ｂ）のベルト解除位置に移動させる。この場合、第１可動シーブ１１０の最も第１固定シーブ１０８に近づいた一端部（図１３（ｂ）の右端部）の位置がベルト解除位置Ｐ１となる。

この状態で、第１可動シーブ１１０の他端部（図３のＱ）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る。この状態で、第１可動シーブ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、または軸部１１２に嵌合された図示しない滑り軸受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３の従動プーリ９８では、第２可動シーブ１１８の一端部（図３のＲ）がＣＶＴ出力軸３８の段差面１２４に突き当たるまで、第２可動シーブ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。

上記構成によれば、例えば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がオンされた場合であるブレーキオンの場合に第１可動シーブ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、ＣＶＴ入力軸３６の動力はベルト１０４に伝達されない。このため、ブレーキオンで車両１０が減速する場合に、エンジン２０の回転速度が低下する場合のＣＶＴ入力軸３６の回転速度と、車輪の減速によりＣＶＴ出力軸３８の回転速度が低下する場合のベルト１０４のＣＶＴ入力軸３６の回転方向の速度との間でずれが生じた場合におけるベルト１０４の摩耗を抑制できる。

さらに、アクチュエータ制御部１４２は、予め設定された「所定停止条件」が成立した場合に、第１可動シーブ１１０と第１固定シーブ１０８との間でベルト１０４の挟み込みを解除するように電動アクチュエータ１０６を制御する。さらに、アクチュエータ制御部１４２は、アクセルペダル２４が操作されたことを含んで予め設定された「所定発進条件」が成立した場合に、第１可動シーブ１１０と第１固定シーブ１０８との間でベルト１０４の挟み込みを行うように電動アクチュエータ１０６を制御する。

これについて図１４を用いて説明する。図１４は、図１３に示す無段変速装置６８を用いる無段変速制御システム１２において、所定発進条件が成立した場合に駆動プーリ１０２の第１可動シーブ１１０を移動させる制御方法の実行に用いるフローチャートを示している。図１４に示すフローチャートを実行するプログラムは制御装置７０の記憶部に記憶され、アクチュエータ制御部１４２によって実行される。

アクチュエータ制御部１４２は、ステップＳ１０において「所定停止条件」が成立したか否かを判定し、所定停止条件が成立した場合にはステップＳ１２に移行する。以下、ステップＳは単にＳという。「所定停止条件」は、例えばキースイッチ７４がオフからオンに切り替えられて所定時間内の場合に成立し、それ以外の場合に不成立とする。また、「所定停止条件」は、キースイッチ７４がオンされ、車速が０であることを図示しない車速センサで検出した場合に成立としてもよい。車速センサを設ける代わりに、制御装置７０は、ＣＶＴ出力軸回転センサ９４の検出信号から回転速度が０であることを取得した場合に、車速が０であることを検出したと判定してもよい。

Ｓ１２では駆動プーリ１０２の第１可動シーブ１１０を、図１３（ｂ）に示すベルト解除位置Ｐ１に設定するように電動アクチュエータ１０６が制御される。この場合、第１固定シーブ１０８と第１可動シーブ１１０との間でベルト１０４が解除される。次に図１４のＳ１４からＳ２０で所定発進条件が成立したか否かを判定する。「所定停止条件」が成立することにより第１可動シーブ１１０がベルト解除位置Ｐ１に設定された状態で、パーキングレバースイッチ８０がオフされ、ニュートラルスイッチ９２がオフされ、ブレーキペダルスイッチ７８がオフされ、アクセルペダルスイッチ７５がオンされた場合に、「所定発進条件」が成立し、それ以外の場合に「所定発進条件」は不成立とする。

具体的には、Ｓ１４でパーキングレバースイッチ８０がオフされたか否か、Ｓ１６でニュートラルスイッチ９２がオフされか否か、Ｓ１８でブレーキペダルスイッチ７８がオフされたか否か、Ｓ２０でアクセルペダルスイッチ７５がオンされたか否かがそれぞれ判定される。Ｓ１４，Ｓ１６，Ｓ１８，Ｓ２０の判定結果がすべて肯定の場合にＳ２２で所定発進条件は成立と判定され、Ｓ１４，Ｓ１６，Ｓ１８，Ｓ２０の判定結果のいずれかが否定である場合、Ｓ１２に戻って処理を繰り返す。Ｓ２４では、アクチュエータ制御部１４２が所定発進条件が成立したと判定されたことに応じて、第１可動シーブ１１０をベルト解除位置Ｐ１から図１３（ａ）に示す発進位置Ｐ２に移動させるように電動アクチュエータ１０６が制御される。この場合、第１固定シーブ１０８と第１可動シーブ１１０との間でベルト１０４の挟み込みが行われる。

上記構成によれば、所定停止条件が成立した場合のＳ１２ではキースイッチ７４のオンによりエンジン２０が始動されてもエンジン２０の動力は、駆動プーリ１０２から従動プーリ９８に伝達されないので車両１０が発進しない。そして所定発進条件が成立した場合に第１可動シーブ１１０が発進位置Ｐ２に移動して駆動プーリ１０２及び従動プーリ９８間でベルト１０４を介して動力伝達が行われ、車両１０の発進を行える。この場合、第１可動シーブ１１０の発進位置Ｐ２は、電動アクチュエータ１０６の制御により任意の位置に容易に調整できる。例えば、変速レバースイッチＬＳの検出信号によって変速レバー３０が前進の低速段に対応するＦＬの位置に操作されたと判定された場合、アクチュエータ制御部１４２は変速レバー３０が前進の高速段に対応するＦＨ位置に操作される場合よりも、発進位置Ｐ２を図１３（ａ）の場合よりも左側の位置に変更する。この場合、ＦＬ位置における発進時の最大減速比が、ＦＨ位置における発進時の最大減速比よりも大きくなって、車両１０の高トルクの発進が可能となる。また、無段変速制御システム１２に図示しないモード切替スイッチを設けて、モード切替スイッチで選択された切替位置に応じて発進位置Ｐ２が変更される構成としてもよい。

なお、Ｓ２０ではアクセルペダルスイッチ７５がオンされたか否かを判定する代わりに、アクセルペダルセンサ７６の検出値を用いてアクセル操作量が所定値以上となるか否かを判定してもよい。この場合、アクセル操作量が所定値以上でアクセルペダル２４が操作されたと判定される。その他の構成及び作用は、上記の各例のいずれかの構成と同様である。

図１５は、本発明に係る実施形態の別例の第４例の無段変速制御システム１２において、従動プーリ９８及び駆動プーリ１０２の回転速度の関係を用いて、車両発進初期時の減速比の切替を示す図である。本例では、図２を参照して無段変速制御システム１２は傾斜検出手段である傾斜センサ１４６を備える。傾斜センサ１４６は、車両１０が位置する路面の傾斜角度を検出し、車両１０が所定以上の傾斜角度を有する坂道の登坂状態にあるか否かを検出する。傾斜センサ１４６の検出信号は制御装置７０に送信される。

アクチュエータ制御部１４２は、図１４で説明した所定発進条件が成立した場合において、傾斜センサ１４６の検出信号に基づいて車両１０が登坂状態にあると判定された場合に、発進初期時の無段変速装置６８の減速比が登坂状態以外の発進である通常発進の初期時の場合に比べて大きくなるように、電動アクチュエータ１０６を制御する。例えば、図１５で通常発進初期時と判定された場合、従動プーリ９８及び駆動プーリ１０２の回転速度の関係を実線ｅで示すように設定する。また、登坂の発進初期時と判定された場合に、従動プーリ９８及び駆動プーリ１０２の回転速度の関係を一点鎖線ｆで示すように設定する。この場合、通常発進初期時の減速比は破線ｅ１の傾きで表され、登坂発進初期時の減速比は破線ｆ１の傾きで表されるので、登坂発進初期時の減速比は大きくなる。

なお、傾斜検出手段として、車両１０が位置する路面の傾斜角度を検出する傾斜センサと、制御装置７０が有する図示しない傾斜判定部とにより傾斜検出手段を構成してもよい。この場合、傾斜判定部は、傾斜センサから取得された傾斜角度の検出値が、車両の前部が後部よりも上がる状態で所定値以上か否かを判定し、所定値以上の場合に車両１０が坂道の登坂状態にあることを検出する。

上記構成によれば、登坂発進初期時の減速比を通常発進初期時の減速比よりも大きくできるので、高トルクで登坂発進を実現でき、登坂性能を高くできる。その他の構成及び作用は、図１３、図１４で説明した構成と同様である。

また、別例の構成として、図２を参照して、無段変速制御システム１２は重量センサ１４７を備える構成としてもよい。重量センサ１４７は、車両１０に乗員が乗らない状態からの車両１０上における重量の増大量を検出し、増大量を表す検出信号を制御装置７０に送信する。制御装置７０は、車両発進初期時に増大量が予め設定された所定量以上か否かを判定し、所定量以上の場合に図１５で登坂発進と判定された場合と同様に、通常発進初期時の場合に比べて減速比を大きくする。この構成によれば、車両１０に搭載される搭載物の重量が大きい場合に高トルクの発進を実現でき、発進性能を高くできる。

図１６から図２１は、実施形態の無段変速制御システム１２において、電動アクチュエータ１０６を構成する電動モータ１２６（図３）の駆動回路の第１例から第６例を示している。第１例から第６例の構成は、上記の図１から図１５の各例のいずれにも適用が可能である。

まず、図１６に示す第１例の駆動回路を説明する。制御装置７０には、パーキングレバースイッチ８０、ニュートラルスイッチ９２、ブレーキペダルスイッチ７８及びアクセルペダルスイッチ７５の２つの接続端子のうち、一方の接続端子が接続される。バッテリ６６の正極はキースイッチ７４を介して、パーキングレバースイッチ８０、ニュートラルスイッチ９２、ブレーキペダルスイッチ７８及びアクセルペダルスイッチ７５の２つの接続端子のうち、他方の接続端子に接続される。キースイッチ７４の一方の接続端子は、給電リレー１４８を形成するコイル１５０を介して、制御装置７０の接地端子ＧＮＤとバッテリ６６の負極との接続点Ａ１に接続される。キースイッチ７４の他方の接続端子は、給電リレー１４８を形成するスイッチ本体１５１及びヒューズ１５２を介して制御装置７０に接続される。ヒューズ１５２は制御装置７０に過電流が流れることを阻止する。

また、制御装置７０にはシーブ位置センサ９６、アクセルペダルセンサ７６、ＣＶＴ入力軸回転センサ９０、ＣＶＴ出力軸回転センサ９４から検出信号が送信される。電動モータ１２６は、制御装置７０に接続される。

この場合、キースイッチ７４がオンされた場合に給電リレー１４８のスイッチ本体１５１がオンされるので、バッテリ６６から制御装置７０に給電され、制御装置７０が起動される。キースイッチ７４がオフされた場合、スイッチ本体１５１がオフとなるのでバッテリ６６から制御装置７０への給電が遮断され、制御装置７０の起動が停止される。制御装置７０はモータ制御部の機能を有し、アクチュエータ制御部１４２により電動モータ１２６の駆動を制御する場合に、駆動用直流電流を電動モータ１２６に供給し、電動モータ１２６を一方向または他方向に回転させる。

図１７に示す第２例の駆動回路では、図１６の回路において、制御装置７０とは別にモータ制御装置１５３が設けられる。モータ制御装置１５３の正極接続端子Ｂ１は第２ヒューズ１５４を介して給電リレー１４８のスイッチ本体１５１とヒューズ１５２との接続点Ａ２に接続される。モータ制御装置１５３の負極接続端子Ｂ２は、接続点Ａ１に接続される。制御装置７０からモータ制御装置１５３へは信号線１５５を介してデューティ信号が送信され、電動モータ１２６はデューティ信号に応じて一方向または他方向に回転される。この場合、例えばモータ制御装置１５３は、並列接続された２本のアームに２つずつの直列接続されたスイッチング素子が設けられ、各アームにおいて２つのスイッチング素子の間が電動モータ１２６の２つの接続端子Ｂ３，Ｂ４に接続されて、電動モータ１２６とともにＨブリッジ回路が形成されてもよい。この場合、信号線１５５によって、各アームのスイッチング素子のオンオフを制御するためのデューティ信号が制御装置７０からモータ制御装置１５３に送信されることで、電動モータ１２６が一方向または他方向に回転する。図１７に示す例は、制御装置７０がモータ制御部の機能を持たない場合に有効である。

図１８に示す第３例の駆動回路は、図１７の駆動回路において、自己保持リレー（ＳｅｌｆＨｏｌｄｉｎｇＲｅｌａｙ）１５６を形成するコイル１５７が、バッテリ６６の負極と制御装置７０の出力信号端子ＴＯとの間に接続される。自己保持リレー１５６のスイッチ本体１５８の一方の接続端子は、キースイッチ７４及びバッテリ６６の正極の接続点Ａ３に接続される。スイッチ本体１５８の他方の接続端子は、給電リレー１４８のスイッチ本体１５１と各ヒューズ１５２，１５４との接続点Ａ２に接続される。

この場合、キースイッチ７４がオンされることで給電リレー１４８を介してバッテリ６６から制御装置７０に給電され、制御装置７０が起動されると、出力信号端子ＴＯから自己保持リレー１５６に矢印α方向に電圧信号であるオン指令信号が送信されて自己保持リレー１５６のスイッチ本体１５８がオンされる。この状態ではキースイッチ７４を介さずに自己保持リレー１５６を介してバッテリ６６から制御装置７０に給電される。

一方、制御装置７０は、予め設定される「所定起動停止条件」が成立した場合にのみ、出力信号端子ＴＯから自己保持リレー１５６へのオン指令信号の送信を遮断する。「所定起動停止条件」は、例えばＣＶＴ入力軸回転センサ９０から送信されるエンジン回転速度が０で、かつ、ＣＶＴ出力軸回転センサ９４から送信される従動プーリ９８の回転速度が０で車輪の回転速度が０であると判定された場合に成立とし、それ以外で不成立とする。また、図１３、図１４を用いて説明した構成の場合において、所定起動停止条件は、さらにシーブ位置センサ９６からの検出信号に基づいて第１可動シーブ１１０がベルト解除位置Ｐ１（図１３（ｂ））にあることを含む構成としてもよい。

上記構成によれば、車両１０の走行中、またはエンジン運転中に、ユーザが誤ってキースイッチ７４をオフした場合でも制御装置７０の起動が停止されることがない。

図１９に示す第４例の駆動回路は、図１６の駆動回路において図１８の駆動回路の自己保持リレー１５６が、バッテリ６６と制御装置７０との間に接続されている。自己保持リレー１５６の機能は図１８の場合と同様である。

図２０に示す第５例の駆動回路は、図１７の駆動回路においてモータ制御装置１５３にバッテリ６６の正極及び負極が給電リレー１４８を介さずに接続され、制御装置７０からモータ制御装置１５３へは単に２本の信号線１５９，１６０のそれぞれにオンオフ状態を表すオンオフ信号が送信される。２本の信号線１５９，１６０の一方の信号線１５９にのみオン信号が送信された場合、モータ制御装置１５３は電動モータ１２６を一方向に回転させるように制御し、２本の信号線１５９，１６０の他方の信号線１６０にのみオン信号が送信された場合、モータ制御装置１５３は電動モータ１２６を他方向に回転させるように制御する。

図２１に示す第６例の駆動回路は、図２０の駆動回路において図１８の駆動回路の自己保持リレー１５６が、バッテリ６６と制御装置７０との間に接続されている。自己保持リレー１５６の機能は図１８の場合と同様である。

なお、上記の各例において、制御装置は、少なくとも所定操作量範囲において加速操作部の操作量が大きくなるほど無段変速装置の減速比が小さくなるように、電動アクチュエータにより可動シーブを軸方向に移動させる構成であればよく、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、無段変速装置の構成は、図３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。例えば電動アクチュエータは、駆動プーリ及び従動プーリのうち、従動プーリ側、または両方に設けて、可動シーブを軸方向に移動させる構成としてもよい。

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、３２ａ前側軸、３２ｂ後側軸、３４エンジン始動部、３６ＣＶＴ入力軸、３８ＣＶＴ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、７４キースイッチ、７５アクセルペダルスイッチ、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、８１駆動切替スイッチ、９０ＣＶＴ入力軸回転センサ、９２ニュートラルスイッチ、９４ＣＶＴ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可動シーブ、１１２軸部、１１４バネ、１１６第２固定シーブ、１１８第２可動シーブ、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、１４２アクチュエータ制御部、１４４最小減速比変更部、１４６傾斜センサ、１４８給電リレー、１５０コイル、１５１スイッチ本体、１５２ヒューズ、１５３モータ制御装置、１５４第２ヒューズ、１５５信号線、１５６自己保持リレー、１５７コイル、１５８スイッチ本体、１５９，１６０信号線、１８０トレーラ。

Claims

動力源側の駆動プーリ及び車輪側の従動プーリに掛け渡されたベルトと、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において、可動シーブを軸方向に移動させ、前記可動シーブと固定シーブとの間の幅を変更する電動アクチュエータとを含む無段変速装置と、
前記電動アクチュエータの駆動を制御する制御装置と、
加速操作部の操作状態を検出する加速操作検出手段と、を備え、
前記制御装置は、
少なくとも所定操作量範囲において前記加速操作部の操作量が大きくなるほど前記無段変速装置の減速比が小さくなるように、前記電動アクチュエータにより前記可動シーブを軸方向に移動させる、車両用無段変速制御システム。
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、
少なくとも２つの位置の間で操作位置を切り替え可能な変速指示部の操作位置を検出し、検出信号を前記制御装置に送信する変速操作検出手段を備え、
前記制御装置は、前記無段変速装置の最小減速比が、前記変速指示部の操作位置に応じて設定される所定減速比になるように、前記可動シーブの移動範囲を規制する、車両用無段変速制御システム。
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、
二輪駆動走行と四輪駆動走行との切り替えを指示する切替指示信号の取得に応じて、二輪駆動所定減速比または四輪駆動所定減速比を設定し、前記無段変速装置の最小減速比が設定された所定減速比になるように、前記可動シーブの移動範囲を規制する、車両用無段変速制御システム。
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、
予め設定された所定停止条件が成立した場合に、前記一方のプーリにおいて前記可動シーブと前記固定シーブとの間で前記ベルトの挟み込みを解除し、前記加速操作部が操作されたことを含んで予め設定された所定発進条件が成立した場合に、前記一方のプーリにおいて前記可動シーブと前記固定シーブとの間で前記ベルトの挟み込みを行うように前記電動アクチュエータを制御する、車両用無段変速制御システム。
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、
車両が所定以上の傾斜角度を有する坂道の登坂状態にあるか否かを検出する傾斜検出手段を備え、
前記制御装置は、
所定発進条件が成立した場合において車両が前記登坂状態にあると判定された場合に、発進初期時の無段変速装置の減速比が登坂状態以外の発進初期時の場合に比べて大きくなるように前記電動アクチュエータを制御する、車両用無段変速制御システム。