JP5945527B2 - 無段変速機及び無段変速機の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、可動プーリを電動駆動する無段変速機及びその制御方法に関する。

第１プーリ及び第２プーリそれぞれのＶ溝に無端状のベルト又はチェーンを掛け渡し、Ｖ溝の幅を変更することにより変速を行うベルト式無段変速機が知られている。これら各プーリは、ベルトを挟持しつつ回転トルクを伝達するための推力を維持するために、油圧ポンプにより生成された油圧により駆動される。

一方で、油圧ポンプのフリクションは駆動力源に対する負荷となり、駆動力源の燃費の低下の原因となる。

これに対して、特許文献１には、可動円盤駆動用モータ及び該モータの回転により可動円盤を軸方向にスライドさせるスライド駆動手段を備えた無段変速機の制御機構が開示されている。

特開２００１−３４９４０１号公報

特許文献１に記載の従来技術では、油圧機構をモータに置き換えることにより回転軸周辺のスペースが縮小されコンパクトな構成が得られるものである。しかしながら、モータの重量やモータを駆動するための発電機及びバッテリが必要となり、必ずしも燃費効率が改善されるものではない。

特に、特許文献１に記載の技術は二輪車等の比較的小型な用途を想定している。これを自動車など重量があり大きなトルクが必要とされる用途に適用した場合には、モータやバッテリによる重量が増加して、燃費効率が低下する可能性がある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、可動円錐板を電動駆動する無段変速機において、燃費効率を向上できる無段変速機を提供することを目的とする。

本発明のある態様によれば、溝幅が変更可能な第１プーリ及び第２プーリと、第１プーリ及び第２プーリとの間に掛け渡されて回転を伝達するベルトと、を備え、第１プーリ及び第２プーリの溝幅を変更することにより変速を行う無段変速機に適用される。第２プーリは、回転軸に固定される固定円錐板と、固定円錐板に対して回転軸の軸方向に可動する可動円錐板と、可動円錐板を可動させるスライド機構と、スライド機構の状態を制御する制御部と、を備え、スライド機構は、可動円錐板を進退させるピストンと、ピストンを軸方向に移動させるモータジェネレータと、モータジェネレータとピストンとの間に介在する遊星歯車機構と、モータジェネレータと遊星歯車機構との間の回転を断続する第１クラッチと、制御部は、第１クラッチを締結して、モータジェネレータを駆動することで可動円錐板を移動させ、第２プーリの溝幅を変更すると共に、第２クラッチを締結して前記回転軸の回転により前記モータジェネレータを発電機として駆動させることを特徴とする。

上記態様によれば、モータジェネレータにより溝幅が変更される第２プーリの油圧制御を省略でき、油圧を発生する油圧ポンプのサイズ及び容量を縮小できるので、フリクションを低減することができる。さらに、回転軸の回転によりモータジェネレータを発電機として駆動させて、回転エネルギーを電力として回生することができる。このような構成により、駆動源の燃費効率を向上することができる。

本発明の第１実施形態の無段変速機１の構成を示す説明図である。 本発明の第１実施形態のセカンダリプーリの状態を示す説明図である。 本発明の第１実施形態のモード６における制御のフローチャートである。 本発明の第１実施形態のモード６における制御のタイムチャートである。 本発明の第２実施形態のセカンダリプーリの説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の第１実施形態の無段変速機１の構成を示す説明図である。

本実施形態の無段変速機１は、車両に搭載され、駆動源としてのエンジン１０の回転を変速して出力し、車両を駆動する。

無段変速機１は、プライマリプーリ２１、セカンダリプーリ２２、Ｖベルト２３から構成される。プライマリプーリ２１の回転軸（プライマリ軸）１１には駆動力源としてのエンジン１０からの回転が入力される。セカンダリプーリ２２の回転軸（セカンダリ軸）１２から出力される回転が、図示しない駆動輪を回転させて車両を駆動する。

プライマリプーリ２１の固定円錐板２１ａ及び可動円錐板２１ｂからなるＶ溝２１ｃと、セカンダリプーリ２２の固定円錐板２２ａ及び可動円錐板２２ｂからなるＶ溝２２ｃとの間にＶベルト２３が掛け渡されている。

これらＶ溝２１ｃ及び２２ｃの溝幅をそれぞれ変更することにより、プライマリ軸１１から入力される回転が変速され、セカンダリ軸１２から出力される。このようにして変速が行われる。図１においては、一点鎖線よりも上段がＬｏ側、下段がＨｉ側の変速比（プーリ比）である場合を示す。

プライマリプーリ２１には油圧室２５が備えられる。油圧室に供給する油圧を変更することにより、可動円錐板２１ｂを進退させてＶ溝２１ｃの溝幅を変更する。

セカンダリプーリ２２は、セカンダリ軸１２に結合してセカンダリ軸１２と一体に回転する固定円錐板２２ａと、セカンダリ軸１２の軸方向に摺動可能にセカンダリ軸１２に嵌装される可動円錐板２２ｂとからなる。可動円錐板２２ｂにはスライド機構５０が備えられる。スライド機構５０は後述するようにコントローラ６０によりモータジェネレータ３０を駆動して可動円錐板２２ｂを進退させることにより、セカンダリプーリ２２のＶ溝２２ｃの溝幅を変更する。

スライド機構５０は、モータジェネレータ３０、遊星歯車機構４０、スライドピストン５２及びいくつかのクラッチ等から構成される。

モータジェネレータ３０は、セカンダリ軸１２の外周にベアリング３３を介して回転自在に備えられる。モータジェネレータ３０のステータ３１はケース２に固定される。ステータ３１に内装されるロータ３２は、ベアリング３３を介してセカンダリ軸１２に回転自在に介在する。ロータ３２は、第１クラッチ３４を介して遊星歯車機構４０のサンギヤ４１に連結され、ロータ３２とサンギヤ４１との間で回転が断続可能に構成される。ロータ３２は、第２クラッチ３５を介してセカンダリ軸１２に対しても連結され、ロータ３２とセカンダリ軸１２との間で回転が断続可能に構成される。

第１クラッチ３４及び第２クラッチ３５は、例えば電磁ソレノイドにより締結力が制御され、コントローラ６０の制御により、締結状態、解放状態及び入力回転速度と出力回転速度とが差回転を持って回転を伝達するスリップ状態のそれぞれに制御される。なお、第１クラッチ３４及び第２クラッチ３５は、油圧によって締結力が制御されるものであってもよい。

遊星歯車機構４０は、サンギヤ４１、ピニオン４２及びリングギヤ４３からなる。サンギヤ４１の内周はベアリング４４を介してセカンダリ軸１２に回転自在に固定される。ピニオン４２を連結するキャリアはケース２に固定されており、遊星歯車機構４０は、サンギヤ４１の回転を減速してリングギヤ４３に伝達する。リングギヤ４３の外周側にはスライドピストン５２が備えられる。

リングギヤ４３とスライドピストン５２との間にはボールネジ５３が介在し、リングギヤ４３の回転によりスライドピストン５２がセカンダリ軸１２の軸方向に前後進するように構成されている。ボールネジ５３は、遊星歯車機構４０の回転によりスライドピストン５２を前後進させるが、スライドピストン５２の軸方向の力によっては遊星歯車機構４０が回転しないように安息角が設定されている。これにより、セカンダリプーリ２２における推力によっては、スライドピストン５２は可動しない。

スライドピストン５２は、ケース２にスプライン嵌合され、前述のように遊星歯車機構４０により前後進するように構成される。スライドピストン５２はセカンダリ軸１２と軸を共通する円筒形状を有しており、この円筒形状の端部で、セカンダリプーリ２２の可動円錐板２２ｂの径方向の端部側にベアリング５５を介して当接する。

コントローラ６０は、モータジェネレータ３０の駆動、第１クラッチ３４、第２クラッチ３５の締結及び解放を制御することにより、セカンダリプーリ２２のＶ溝２２ｃの溝幅を変更する。コントローラ６０は、プライマリプーリ２１のＶ溝２１ｃの溝幅と応動させてセカンダリプーリ２２のＶ溝２２ｃの溝幅を制御することにより、無段変速機１の変速比を制御する。

このように構成された第１実施形態の無段変速機１の動作を説明する。

本実施形態の無段変速機１は、従来周知の油圧により可動円錐板２１ｂを可動させて溝幅を変更するプライマリプーリ２１に対して、モータジェネレータ３０を駆動して可動円錐板２２ｂを可動させて溝幅を変更するセカンダリプーリ２２を組み合わせたものである。

コントローラ６０は、車速、加速／減速要求、エンジン回転速度等に基づいて変速比の目標値を決定し、無段変速機１の実変速比が目標値に追従するようにプライマリプーリ２１への指示油圧を決定する。指示油圧に基づいてプライマリプーリ２１の油圧室２５に油圧が供給されて可動円錐板２１ｂが進退し、溝幅が変更される。

プライマリプーリ２１の溝幅の変更に伴い、コントローラ６０は、第１クラッチ３４を締結状態に、第２クラッチ３５を解放状態として、モータジェネレータ３０を動作させ、セカンダリプーリ２２の可動円錐板２２ｂを進退させる。これにより、プライマリプーリ２１の動作に応動してセカンダリプーリ２２のＶ溝２２ｃの溝幅を変更する。

本実施形態では、このような構成により、油圧機構をプライマリプーリ２１側のみとすることができるので、変速に必要とする油圧が少なくなり、油圧ポンプのフリクションを低減できて、燃費効率を向上できる。

さらに、コントローラ６０は、セカンダリプーリ２２におけるセカンダリ軸１２の回転によりモータジェネレータ３０を駆動させて、回転エネルギーを電力として回生する。回生した電力はバッテリ等に充電する。以下、その詳細を説明する。

車両が減速中であって、無段変速機１の変速比を変更しないとき、コントローラ６０は、第１クラッチ３４を解放状態とし、第２クラッチ３５を締結状態とする。これによりモータジェネレータ３０のロータ３２がセカンダリ軸１２と共に回転する。コントローラ６０は、モータジェネレータ３０を発電機として機能させることにより、セカンダリ軸１２の回転エネルギーを電力として回生することができる。回生された電力はコントローラ６０によりバッテリ等に充電される。

このとき、車両に加速が要求された場合は、コントローラ６０は、モータジェネレータ３０をモータとして機能させる。これによりモータジェネレータ３０のロータ３２が回転し、第３クラッチ３５を介してセカンダリ軸１２に回転を伝達する。これにより、セカンダリプーリ２２に回転を与える、駆動力源の駆動力をアシストできる。モータジェネレータ３０を駆動させる電力は回生により得たものであるので、結果として駆動力源のエネルギー効率を向上することができる。

図２は、本実施形態のセカンダリプーリ２２の状態を示す説明図である。

図２は、アクセルペダルの状態、プライマリ軸１１の回転方向、変速比の変化の向き、モータジェネレータ３０の動作状態、モータジェネレータ３０の回転方向、第１クラッチ３４、第２クラッチ３５の状態をそれぞれ示す。

運転者がアクセルペダルを踏み込んでいるとき（アクセルＯＮ）、変速比をＬｏ側からＨｉ側に変速する場合は、コントローラ６０は、第１クラッチ３４を締結状態（ＯＮ）、第２クラッチ３５を解放状態（ＯＦＦ）として、モータジェネレータ３０を逆転方向に変速動作させる。これにより、プライマリプーリ２１の動作に応動してセカンダリプーリ２２の溝幅が変更されて、変速比がＬｏ側からＨｉ側へと変速する（モード１）。

同様に、アクセルＯＮで変速比をＨｉ側からＬｏ側に変速する場合は、コントローラ６０は、第１クラッチ３４をＯＮ、第２クラッチ３５をＯＦＦとして、モータジェネレータ３０を正転方向に変速動作させる。これにより、プライマリプーリ２１の動作に応動してセカンダリプーリ２２の溝幅が変更されて、変速比がＨｉ側からＬｏ側へと変速する（モード２）。

運転者がアクセルペダルを踏み込んでいないとき（アクセルＯＦＦ）に変速比をＬｏ側からＨｉ側に変速する場合は、コントローラ６０は、第１クラッチ３４をＯＮ、第２クラッチ３５をＯＦＦとして、モータジェネレータ３０を逆転方向に変速動作させる。これにより、プライマリプーリ２１の動作に応動してセカンダリプーリ２２の溝幅が変更されて、変速比がＬｏ側からＨｉ側へと変速する（モード３）。

同様に、アクセルＯＦＦで変速比をＨｉ側からＬｏ側に変速する場合は、コントローラ６０は、第１クラッチ３４をＯＮ、第２クラッチ３５をＯＦＦとして、モータジェネレータ３０を正転方向に変速動作させる。これにより、プライマリプーリ２１の動作に応動してセカンダリプーリ２２の溝幅が変更されて、変速比がＨｉ側からＬｏ側へと変速する（モード４）。

アクセルＯＦＦの状態で変速比を変更しない場合（変速比が固定である場合）コントローラ６０は、第１クラッチ３４をＯＦＦ、第２クラッチ３５をＯＮとして、モータジェネレータ３０を発電機として機能させ、正転方向に回生動作させる。これによりセカンダリ軸１２の回転がモータジェネレータ３０に伝達されることで発電を行い、回転エネルギーを電力として回生する（モード５）。

さらに、アクセルＯＦＦにおいて、モード３又はモード４からモータジェネレータ３０を回生動作させるモード５に変更する場合は、コントローラ６０は、第１クラッチ３４をＯＮからＯＦＦに、第２クラッチ３５をＯＦＦからＯＮにそれぞれ制御しながら、モータジェネレータ３０による回生を開始させる。この動作は図３で詳述する（モード６）。

また、運転者によりアクセルが踏み込まれたとき、変速比を変更しない場合は、コントローラ６０は、第１クラッチ３４をＯＦＦ、第２クラッチ３５をＯＮとして、モータジェネレータ３０を正転方向に駆動させる。これによりモータジェネレータ３０の回転がセカンダリ軸１２に伝達されて、車両の駆動力をアシストすることができる（モード７）。

このように、アクセルペダルの状態に基づき、コントローラ６０が、第１クラッチ３４、第２クラッチ３５及びモータジェネレータ３０を制御することにより、変速比を制御すると共に、回転エネルギーを電力として回生することができる。

次に、前述の図２におけるモード６における制御を説明する。

車両が走行中において、運転者がアクセルペダルの踏み込みを解除し、アクセルＯＦＦとなった場合は、次に説明するような動作により、コントローラ６０は、変速比をＬｏ側に変更すると共に、モータジェネレータ３０による回生を開始する。

図３は、本実施形態のモード６における制御のフローチャートである。

コントローラ６０は、アクセルＯＦＦされと判断した場合に図３のフローチャートを開始する。

まず、コントローラ６０は、第１クラッチ３４の解放を開始すると共に、第２クラッチ３５の締結を開始する。第１クラッチ３４及び第２クラッチ３５は、それぞれソレノイドにより締結状態が制御される。コントローラ６０は，これらソレノイドに印加する電流を制御して、第１クラッチ３４の締結及び第２クラッチ３５の解放を開始する（ステップＳ２０、Ｓ３０）。これにより、第１クラッチ３４及び第２クラッチ３５が共にスリップ状態（半クラッチ状態）となり、入力回転速度と出力回転速度とが速度差を持って回転を伝達する。

第２クラッチ３５がスリップ状態となることにより、セカンダリ軸１２の回転が、第２クラッチ３５を介してモータジェネレータ３０のロータ３２に伝わる。また、ロータ３２の回転は、スリップ状態の第１クラッチ３４を介して遊星歯車機構４０のサンギヤ４１にも伝わる（Ｓ４０）。

サンギヤ４１に伝わる回転は、遊星歯車機構４０により、スライドピストン５２を後退させる方向へと働く。これにより、セカンダリプーリ２２の可動円錐板２２ｂを可動させることができる。スライドピストン５２が後退することにより、セカンダリプーリ２２のＶ溝２２ｃの溝幅が拡大する。セカンダリプーリ２２の動作に対してプライマリプーリ２１の溝幅を適切に制御することにより、モータジェネレータ３０を駆動させることなく、無段変速機１の変速比をＬｏ側に変速させることができる（Ｓ５０）。このように減速時に変速比をＬｏ側に変速させることで、以降に運転者から行われる加速要求に備えることができる。

また、第２クラッチ３５を介してモータジェネレータ３０のロータ３２が回転する。コントローラ６０は、モータジェネレータ３０を発電機として機能させて、この回転エネルギーの回生を開始する（Ｓ７０）。

その後、第１クラッチ３４が完全に解放状態となった場合は、スライドピストン５２の動作は停止し、セカンダリプーリ２２のＶ溝２２ｃの溝幅は所定の溝幅に設定される（Ｓ６０）。

また、第２クラッチ３５が完全に締結状態となった場合は、セカンダリ軸１２の回転によってモータジェネレータ３０が回転する（Ｓ８０）。モータジェネレータ３０は、この回転エネルギーを電力として回生する。

図４は、本実施形態のモード６における制御のタイムチャートである。図４において、実線が第１クラッチ３４の締結状態、一点鎖線が第２クラッチ３５の締結状態、点線が変速比（プーリ比）をそれぞれ示す。

モード１乃至モード４において、第１クラッチ３４が締結状態であり第２クラッチ３５は解放状態である。このときの変速比は所定のＨｉ側の変速比となっている。

タイミングｔ１においてアクセルＯＦＦとなり、モード６に移行することを決定した場合は、第１クラッチ３４の解放を開始すると共に、第２クラッチ３５の締結を開始する。これにより、第１クラッチ３４及び第２クラッチ３５が共にスリップ状態となる（図３のステップＳ１０及びＳ２０）。

第２クラッチ３５が徐々に締結容量を持つことにより、セカンダリ軸１２の回転が、モータジェネレータ３０、遊星歯車機構４０を回してスライドピストン５２を可動させる。プライマリプーリ２１における油圧を適切に制御することにより、プライマリプーリ２１及びセカンダリプーリ２２それぞれの溝幅が適切に応動して、変速比を徐々にＬｏ側へと変速させる。

第１クラッチ３４が完全に解放状態となり、第２クラッチ３５が完全に締結状態となったときに、スライドピストン５２は停止し、変速比が所定の変速比Ｌｏへと固定される（タイミングｔ２）。この状態でモータジェネレータ３０にはセカンダリ軸１２からの回転が第２クラッチを介して伝達されて、回転エネルギーを電力として回生する。

このように、モード６における動作により、モータジェネレータ３０が電力を消費して駆動することなく、車両の運動エネルギーのみを用いて変速比をＨｉからＬｏへと変速させることができる。この変速の間にもモータジェネレータ３０による回生が行なうことができるので、エネルギー効率を向上させることができる。

以上説明したように、本発明の第１実施形態は、プライマリプーリ２１とセカンダリプーリ２２とＶベルト２３とを備え、プライマリプーリ２１とセカンダリプーリ２２との溝幅を変更することにより変速を行う無段変速機１として構成されている。

セカンダリプーリ２２は、セカンダリ軸１２に固定される固定円錐板２２ａと、固定円錐板２２ａに対してセカンダリ軸１２の軸方向に可動する可動円錐板２２ｂと、可動円錐板２２ｂを可動させるスライド機構５０と、を備える。

スライド機構５０は、可動円錐板２２ｂを進退させるスライドピストン５２と、スライドピストン５２を可動させるモータジェネレータ３０と、モータジェネレータ３０とスライドピストン５２との間に介在する遊星歯車機構４０と、モータジェネレータ３０と遊星歯車機構４０との間の回転を断続する第１クラッチ３４と、セカンダリ軸１２とモータジェネレータ３０との間の回転を断続する第２クラッチ３５と、モータジェネレータ３０の動作を制御するコントローラ６０とを備える。

このように構成することにより、モータジェネレータ３０を回転させてスライドピストンをセカンダリ軸１２の軸方向に可動させることにより、可動円錐板２２ｂを可動させて、セカンダリプーリ２２の溝幅を変更することができる。これにより、プライマリプーリ２１のみを油圧制御とすることができ、油圧を発生する油圧ポンプのサイズ及び容量を縮小化できるので、フリクションの低減により駆動源の燃費効率を向上することができる。

また、セカンダリプーリ２２は、溝幅の変更に油圧を用いないので油圧室を備えず、油圧室の遠心油圧による影響を防止するための遠心油圧室を備える必要がない。そのため、変速に用いる油圧及び油量を削減できるので、油圧ポンプのサイズ及び容量を縮小化でき、フリクションの低減により駆動源の燃費効率を向上することができる。

また、セカンダリ軸１２の回転によりモータジェネレータ３０を回転させて、回転エネルギーを電力として回生することができる。回生した電力はモータジェネレータ３０の駆動に用いる。このように構成することにより、駆動源の燃費効率を向上することができる。これらの効果は請求項１及び７に対応する。

また、スライドピストン５２は、可動円錐板２２ｂの径方向外周側で可動円錐板２２ｂに当接し、可動円錐板２２ｂを軸方向に移動するように構成した。このような構成により、Ｖベルト２３と可動円錐板２２ｂのシーブ面とにかかる力（推力）が可動円錐板２２ｂを軸方向に拡大する方向に弾性変形することを防ぐことができ、スライドピストン５２を可動するエネルギーを必要最小限に抑えることができる。この効果は請求項２に対応する。

さらに、本実施形態では、車両が減速中のときに、コントローラ６０が、第１クラッチ３４と第２クラッチ３５とをスリップ状態として、セカンダリ軸１２の回転により、被駆動状態のモータジェネレータ３０のロータ３２回転させ、この回転が遊星歯車機構４０を介してスライドピストン５２を軸方向に移動させる。これにより、モータジェネレータ３０を駆動させることなく、車両の減速時のエネルギーのみによって可動円錐板２２ｂを可動させて変速比を変更することができ、駆動源の燃費効率を向上することができる。この効果は請求項３に対応する。

次に、本発明の第２実施形態の無段変速機１について説明する。

第２実施形態は第１実施形態の変形例であり、モータジェネレータ３０を発電機として機能させるときの回生効率が高められるように、第２遊星歯車機構８０を備えた。

図５は、本発明の第２実施形態のセカンダリプーリ２２の説明図である。

モータジェネレータ３０は、セカンダリ軸１２の外周にベアリング３３を介して回転自在に備えられる。モータジェネレータ３０のステータ３１はケース２に固定される。モータジェネレータ３０のロータ３２は、ロータ３２は、第１クラッチ３４を介して遊星歯車機構４０のサンギヤ４１に連結され、ロータ３２とサンギヤ４１との間で回転が断続可能に構成される。ロータ３２は、第２遊星歯車機構８０のサンギヤ８１に結合され、サンギヤ８１と共に回転する。

第２遊星歯車機構８０は、サンギヤ８１、ダブルピニオン８２及びリングギヤ８３からなる。サンギヤ８１の内周はベアリング８５を介してセカンダリ軸に回転自在に備えられる。ダブルピニオン８２を連結するキャリアはケース２に固定される。リングギヤ８３は、第２クラッチ３５を介してセカンダリ軸１２に連結され、リングギヤ８３とセカンダリ軸１２との間で回転が断続可能に構成される。

このように構成された第２実施形態の動作は、第１実施形態と同様である。

前述のモード５において、第１クラッチ３４をＯＦＦ、第２クラッチ３５をＯＮとして、セカンダリ軸１２の回転を、第２遊星歯車機構８０を介してモータジェネレータ３０に伝達する。

第２遊星歯車機構８０では、サンギヤ８１に入力された回転が、ダブルピニオン８２を介してサンギヤ８１に伝達されて、モータジェネレータ３０のロータ３２に伝達される。このように、セカンダリ軸１２の回転が、ダブルピニオン８２を備える第２遊星歯車機構８０を介してモータジェネレータ３０に伝達されることにより、モータジェネレータ３０の回転速度を増速することができる。これによりモータジェネレータ３０による回生の効率を高めることができる。この効果は請求項４に対応する。

また、モード７において、第１クラッチ３４をＯＦＦ、第２クラッチ３５をＯＮとして、モータジェネレータ３０を駆動してセカンダリ軸１２の回転をアシストする場合は、モータジェネレータ３０の回転が第２遊星歯車機構８０を介してセカンダリ軸に伝達される。

この場合は、モータジェネレータ３０の回転がダブルピニオン８２を備える第２遊星歯車機構８０により減速されてセカンダリ軸１２に伝達されるので、モータジェネレータ３０を駆動するトルクが小さくて済み、消費電力を低減させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

上記実施形態では、セカンダリプーリ２２にスライド機構５０を備える構成を説明した。これは一般的なベルト式の無段変速機１においてプライマリプーリ２１の溝幅に応動してセカンダリプーリ２２の溝幅を変更すればよく、制御を簡素化できるためである。

一方、これに対して、プライマリプーリ２１にスライド機構５０を備え、セカンダリプーリ２２を油圧で駆動するように構成してもよい。より具体的には、コントローラ６０は、車速、加速／減速要求、エンジン回転速度等に基づいて変速比の目標値を決定し、車速、無段変速機１への入力トルク、プライマリプーリ２１、セカンダリプーリ２２それぞれの回転速度等から、所望のプーリ比となるようにプライマリプーリ２１の溝幅を制御する。セカンダリプーリ２２の溝幅はプライマリプーリ２１の溝幅に応動して制御する。

または、プライマリプーリ２１、セカンダリプーリ２２のそれぞれにスライド機構５０を備えて、いずれもモータジェネレータ３０の動作により溝幅を変更するように構成してもよい。このように構成することにより、油圧を発生する油圧ポンプのサイズ及び容量を縮小化できるので、フリクションの低減により駆動源の燃費効率を向上することができる。この効果は請求項５及び６に対応する。

また、上記実施形態では、車両は動力源としてエンジン１０のみを備えているが、動力源としてエンジン１０と駆動用のモータとを備えていてもよいし、駆動用のモータのみを備えていてもよい。

また、上記実施形態において、Ｖベルト２３は、多数のコマを無端の金属ベルトにより結合したものであってもよいし、ゴムベルトやチェーンで構成されていてもよい。

また、上記実施形態では、車両は無段変速機１のみを備えているが、無段変速機１と直列に有段変速機を備え、変速比のレンジを拡大するように構成してもよい。

１ 無段変速機
１０ エンジン
１１ 回転軸（プライマリ軸）
１２ 回転軸（セカンダリ軸）
２１ プライマリプーリ
２２ セカンダリプーリ
２２ａ 固定円錐板
２２ｂ 可動円錐板
２２ｃ Ｖ溝
２３ Ｖベルト
３０ モータジェネレータ
３４ 第１クラッチ
３５ 第２クラッチ
４０ 遊星歯車機構
５０ スライド機構
５２ スライドピストン
６０ コントローラ
８０ 第２遊星歯車機構

Claims (7)

1. 溝幅が変更可能な第１プーリ及び第２プーリと、前記第１プーリ及び第２プーリとの間に掛け渡されて回転を伝達するベルトと、を備え、前記第１プーリ及び第２プーリの溝幅を変更することにより変速を行う無段変速機であって、
   前記第２プーリは、回転軸に固定される固定円錐板と、前記固定円錐板に対して前記回転軸の軸方向に可動する可動円錐板と、前記可動円錐板を可動させるスライド機構と、前記スライド機構の状態を制御する制御部と、を備え、
   前記スライド機構は、
   前記可動円錐板を進退させるピストンと、
   前記ピストンを軸方向に移動させるモータジェネレータと、
   前記モータジェネレータと前記ピストンとの間に介在する遊星歯車機構と、
   前記モータジェネレータと前記遊星歯車機構との間の回転を断続する第１クラッチと、
   前記回転軸と前記モータジェネレータとの間の回転を断続する第２クラッチと、を備え、
   前記制御部は、
   前記第１クラッチを締結した状態で前記モータジェネレータを駆動して前記可動円錐板を移動させることで、前記第２プーリの溝幅を変更し、
   前記第２クラッチを締結して、前記回転軸の回転により前記モータジェネレータを発電機として駆動させる
   ことを特徴とする無段変速機。
2. 前記ピストンは、前記可動円錐板の径方向外周側で前記可動円錐板に当接することを特徴とする請求項１に記載の無段変速機。
3. 前記制御部は、前記第１クラッチと前記第２クラッチをスリップ状態とし、前記回転軸の回転により前記モータジェネレータ及び前記遊星歯車機構とを回転させて、前記ピストンを軸方向に移動させることを特徴とする請求項１又は２に記載の無段変速機。
4. 前記モータジェネレータと前記回転軸との間に第２遊星歯車機構が備えられ、
   前記第２クラッチを締結したとき、前記回転軸の回転が前記第２遊星歯車機構により増速されて前記モータジェネレータに伝達されることを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載の無段変速機。
5. 前記第１プーリが駆動力源側に備えられ、前記第２プーリの前記回転軸が変速後の回転を出力することを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の無段変速機。
6. 前記第２プーリが駆動力源側に備えられ、前記第１プーリの回転軸が変速後の回転を出力することを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載の無段変速機。
7. 溝幅が変更可能な第１プーリ及び第２プーリと、前記第１プーリ及び第２プーリとの間に掛け渡されて回転を伝達するベルトと、を備え、前記第２プーリは、回転軸に固定される固定円錐板と、前記固定円錐板に対して前記回転軸の軸方向に可動する可動円錐板と、前記可動円錐板を可動させるスライド機構と、を備え、前記スライド機構は、前記可動円錐板を進退させるピストンと、前記ピストンを軸方向に移動させるモータジェネレータと、前記モータジェネレータと前記ピストンとの間に介在する遊星歯車機構と、前記モータジェネレータと前記遊星歯車機構との間の回転を断続する第１クラッチと、前記回転軸と前記モータジェネレータとの間の回転を断続する第２クラッチと、を備える無段変速機の制御方法であって、
   前記第１クラッチを締結した状態で前記モータジェネレータを駆動して前記可動円錐板を移動させることで、前記第２プーリの溝幅を変更し、
   前記第２クラッチを締結して前記回転軸の回転により前記モータジェネレータを発電機として駆動させる
   ことを特徴とする無段変速機の制御方法。

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