(57)【要約】【課題】ベルト戻りを良好にするために増大させた推力が継続することによる動力損失の増大を抑制する。【解決手段】可動シーブを軸線方向に押す推力に付加される補助推力を発生する推力補助手段と、変速比が予め定めた所定の変速比より小さい場合に補助推力が可動シーブに作用しないように推力補助手段をロックすることができ、かつ予め定めた所定の条件が成立した場合に補助推力が可動シーブに作用するように推力補助手段のロックを解除するロック手段と、推力補助手段のロックが解除された後、変速比が所定の変速比より大きい場合に変速比が所定の変速比に切り替わりやすいように変速条件を変更する変速条件変更手段（ステップＳ３）とを備えているベルト式無段変速機の変速制御装置。【選択図】  図１
2014149060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベルトが巻き掛けられる少なくとも一対のプーリを有し、各プーリが互いに接近および離隔してベルトを巻き掛ける溝の幅を増減させて変速比を変化させる一対のシーブによって構成され、従動側のプーリにおける前記溝の幅を狭くするように前記従動側のプーリにおけるシーブ同士を接近させる方向の推力を前記従動側のプーリにおけるシーブに作用させる推力機構を備え、予め定めた変速条件が成立することによりその変速条件に応じた変速比を設定するように構成されたベルト式無段変速機の変速制御装置において、
前記推力に付加される補助推力を発生する推力補助手段と、
変速比が予め定めた所定の変速比より小さい場合に前記補助推力が前記従動側のプーリにおけるシーブに作用しないように前記推力補助手段をロックすることができ、かつ予め定めた所定の条件が成立した場合に前記補助推力が前記従動側のプーリにおけるシーブに作用するように前記推力補助手段のロックを解除するロック手段と、
前記ロック手段による前記推力補助手段のロックが解除された後、前記変速比が前記所定の変速比より大きい場合に前記変速比が前記所定の変速比に切り替わりやすいように前記変速条件を変更する変速条件変更手段と
を備えていることを特徴とするベルト式無段変速機の変速制御装置。
【請求項２】
前記ベルト式無段変速機は、内燃機関を駆動力源とした車両に搭載され、
前記変速条件は、前記内燃機関の目標回転数を決める車速およびアクセル開度を含み、
前記変速条件変更手段は、所定の目標回転数を決める車速を通常の変速制御より小さい値に変更する手段と、所定の目標回転数を決めるアクセル開度を通常の変速制御より大きい値に変更する手段との少なくともいずれか一方を含む
ことを特徴とする請求項１に記載のベルト式無段変速機の変速制御装置。
【請求項３】
前記シーブは、回転軸と一体化されている固定シーブと、その固定シーブに対して接近および離隔するように前記回転軸に嵌合されてその回転軸の軸線方向に前後動する可動シーブとを含み、
前記推力補助手段は、前記可動シーブを前記固定シーブ側に押圧するスプリングを含む
ことを特徴とする請求項１または２に記載のベルト式無段変速機の変速制御装置。
【請求項４】
前記所定の条件は、前記プーリの回転数が急激に低下する急減速状態になることを含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のベルト式無段変速機の変速制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ベルト式無段変速機の変速比を制御する装置に関し、特にベルトを巻き掛けるプーリの溝幅を変化させることにより、ベルトの巻き掛け半径すなわち変速比を連続的に変化させるように構成されたベルト式の無段変速機における変速比を制御する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種のベルト式無段変速機では、ベルトを巻き掛けるベルト溝の幅（以下、単に溝幅と記すことがある）の変化に応じてベルトの巻き掛け半径が変化するように、プーリを固定シーブとこの固定シーブに対して接近および離隔する可動シーブとによって構成している。そして、これらのシーブの互いに対向する面がテーパ状に形成されていることにより、各シーブでベルトを挟み付けるベルト挟圧力に応じて半径方向で外向きの荷重がベルトに作用し、これがベルトの張力となっている。したがって、一方のプーリにおける可動シーブを固定シーブ側に押圧する推力を増大させれば、ベルトが半径方向で外側に押し出されてその巻き掛け半径が増大し、かつ他方のプーリでは溝幅が押し広げられてそのベルト巻き掛け半径が減少する。
【０００３】
このようにベルトはプーリによって挟み付けられて両者の接触部分で摩擦力が生じ、その摩擦力によってトルクを伝達している。その摩擦力は伝達するべきトルクに応じた大きい摩擦力であるから、プーリが回転してベルトが走行している状態で一方のプーリの溝幅を変化させると、ベルトがプーリの半径方向で外側あるいは内側に相対的に移動し、巻き掛け半径が変化する。しかしながら、プーリの回転が止まっている状態では、上述したようにプーリとベルトとの間の摩擦力が大きいために、ベルトをベルト溝の内部で滑らせることができず、変速比を変化させることができない。
【０００４】
一方、車両に搭載されているベルト式無段変速機では、定常走行時には小さい変速比を設定し、発進時や加速時には大きい変速比を設定する必要がある。そのため、定常走行している車両が停止する場合、停車後の再発進に備えて変速比を大きい変速比に変更することが行われている。その場合、停止に向けた制動が急制動であれば、変速比を急速に大きくする（ダウンシフトする）必要がある。車両が停止した後では、変速比を変化させることが困難であり、あるいは不可能であるからである。
【０００５】
ベルト式無段変速機の変速比を増大させる操作は、駆動側のプーリの溝幅を広くしてベルトの巻き掛け半径を減少させ、また従動側のプーリの溝幅を狭くしてベルトの巻き掛け半径を増大させることにより行われる。ベルトには張力がかかっているから、各プーリにはその溝幅を広げるように荷重が作用しており、したがって駆動側のプーリにおける可動シーブを固定シーブから離れるように移動させることによりその溝幅が広くなる。これに対して、従動側のプーリにおける可動シーブは、ベルトを半径方向で外側に移動させるように固定シーブ側に移動させる必要があるから、大きい推力を必要とする。特に、急制動に伴って急速に変速比を増大させる場合には、大きい推力が必要となる。
【０００６】
一方、可動シーブを固定シーブ側に押圧する推力はベルト挟圧力となるから、推力を大きくすれば、ベルト挟圧力が大きくなる。しかしながら、ベルト挟圧力を常時大きくしたとすれば、ベルトとプーリとの間の摩擦力が、伝達するべきトルクに対して過剰になるから、ベルトとプーリとの間の過度な摩擦によって動力損失が増大する可能性がある。ベルト式無段変速機は車両の燃費を向上させる利点のある変速機であるから、過度な摩擦によって動力損失が増大すると、ベルト式無段変速機の本来の利点を減殺することになる。そのため、従来一般には、ベルト挟圧力は伝達するべきトルクに応じた圧力に設定しており、急制動された場合に再発進に備えて変速比を迅速に増大させるための手段は、通常時の推力を設定する機構とは別に設けている。
【０００７】
例えば特許文献１には、急制動後の再発進を確実に行うために、プライマリシーブを構成している可動フランジをモータによって移動させてその溝幅を変更し、またセカンダリシーブを構成している可動フランジを、スプリングおよびトルクカムによって固定フランジ側に押圧するように構成したベルト式無段変速機が記載されている。この特許文献１に記載されたベルト式無段変速機では、駆動輪が停止している状態であってもシーブを空転させ、その状態でモータによってプライマリシーブの溝幅を広くして、再発進のための変速比を設定する。したがって、特許文献１に記載された構成では、プライマリシーブの溝幅をモータによって広げることができるが、セカンダリシーブではその可動シーブをトルクカムやスプリングなどによって軸線方向に押圧してその溝幅を狭くし、ベルトの巻き掛け半径を増大させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２３２１４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記の特許文献１に記載された無段変速機は、急制動された場合にセカンダリシーブの溝幅を急速に狭くする制御を実行せずに、停車した後にプーリを空転させて変速比を再発進に備えた変速比に変更するように構成されている。その場合、セカンダリシーブの溝幅は、既存のスプリングやトルクカムで発生させた推力によって狭くするようになっている。そのため、セカンダリシーブにおけるベルト巻き掛け半径を増大させるための推力が必ずしも十分に大きくはないので、発進用の変速比を設定するようにベルトの巻き掛け半径が変化するのに時間がかかってしまう可能性がある。また、特許文献１に記載されたベルト式無段変速機は、シーブが空転することを前提とするから、軽自動車や普通自動車などの四輪自動車に搭載されるベルト式無段変速機のように、車両が停止している場合にプーリが回転しないように構成されているベルト式無段変速機には、特許文献１に記載されている技術は適用することができない。
【００１０】
なお、発進用の変速比を設定するべく溝幅を迅速に狭くするには、可動シーブを固定シーブ側に押圧する推力を大きくすればよいが、前述したように、可動シーブを固定シーブ側に押圧する推力が大きければ、プーリがベルトを挟み付ける挟圧力が大きくなって、ベルトとプーリとの間の摩擦力が大きくなる。その摩擦力が、伝達するべきトルクに比較して過剰に大きいと、動力の伝達効率が低下する不都合が生じる。
【００１１】
この発明は上記の技術的課題に着目してなされたものであって、ベルトの巻き掛け半径を急速に増大させる必要がある場合に推力を増大させ、かつその推力増大の必要状態が解消した場合には、増大させた推力を迅速に元に戻すことのできる変速制御装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、ベルトが巻き掛けられる少なくとも一対のプーリを有し、各プーリが互いに接近および離隔してベルトを巻き掛ける溝の幅を増減させて変速比を変化させる一対のシーブによって構成され、従動側のプーリにおける前記溝の幅を狭くするように前記従動側のプーリにおけるシーブ同士を接近させる方向の推力を前記従動側のプーリにおけるシーブに作用させる推力機構を備え、予め定めた変速条件が成立することによりその変速条件に応じた変速比を設定するように構成されたベルト式無段変速機の変速制御装置において、前記推力に付加される補助推力を発生する推力補助手段と、変速比が予め定めた所定の変速比より小さい場合に前記補助推力が前記従動側のプーリにおけるシーブに作用しないように前記推力補助手段をロックすることができ、かつ予め定めた所定の条件が成立した場合に前記補助推力が前記従動側のプーリにおけるシーブに作用するように前記推力補助手段のロックを解除するロック手段と、前記ロック手段による前記推力補助手段のロックが解除された後、前記変速比が前記所定の変速比より大きい場合に前記変速比が前記所定の変速比に切り替わりやすいように前記変速条件を変更する変速条件変更手段とを備えていることを特徴とするものである。
【００１３】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記ベルト式無段変速機は、内燃機関を駆動力源とした車両に搭載され、前記変速条件は、前記内燃機関の目標回転数を決める車速およびアクセル開度を含み、前記変速条件変更手段は、所定の目標回転数を決める車速を通常の変速制御より小さい値に変更する手段と、所定の目標回転数を決めるアクセル開度を通常の変速制御より大きい値に変更する手段との少なくともいずれか一方を含むことを特徴とするベルト式無段変速機の変速制御装置である。
【００１４】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明において、前記シーブは、回転軸と一体化されている固定シーブと、その固定シーブに対して接近および離隔するように前記回転軸に嵌合されてその回転軸の軸線方向に前後動する可動シーブとを含み、前記推力補助手段は、前記可動シーブを前記固定シーブ側に押圧するスプリングを含むことを特徴とするベルト式無段変速機の変速制御装置である。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明において、前記所定の条件は、前記プーリの回転数が急激に低下する急減速状態になることを含むことを特徴とするベルト式無段変速機の変速制御装置である。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、急減速状態になるなどの所定の条件が成立すると、推力補助手段のロックが解除され、従動側のプーリの溝の幅を狭くするように作用する推力に補助推力が加えられる。その結果、従動側のプーリの溝の幅を狭くする推力の総計が大きくなるから、そのプーリの溝幅が急速に狭くなってベルトの巻き掛け半径が増大する。すなわち、変速比を急速に増大させることができる。したがって、車両においては、急減速して停車する場合のいわゆるベルト戻りを良好もしくは確実に生じさせ、再発進時に駆動力が不足する事態を回避することができる。
【００１７】
こうして推力の総計が大きくなった後、変速比が大きい場合、すなわち従動側のプーリのシーブ同士の間隔（溝の幅）が前記所定の変速比を設定する間隔より小さい場合、変速比が小さくなりやすいように変速条件が変更される。すなわち、補助推力手段をロック手段によってロックできる状態が生じやすいように変速条件が変更される。そのため、補助推力が加わって推力の総計が大きくなっている状態が早期に解消されるので、ベルトとプーリとの間の摩擦力が過剰になっている期間が短くなり、動力損失を防止もしくは抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明に係る変速制御装置で実行される制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図２】通常の変速制御で使用する変速線図と、所定の基準変速比が設定されやすくした変速線図とを示す図である。
【図３】この発明で対象とするベルト式無段変速機の一例を示す模式図である。
【図４】その推力機構および推力補助手段ならびにロック機構の一例を示す部分的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
つぎにこの発明を、図に示す実施の形態に基づいて具体的に説明する。この発明で対象とするベルト式無段変速機は、プーリの溝幅を変更することによりプーリに対するベルトの巻き掛け半径を連続的に変更するように構成された無段変速機であり、したがって変速比を変更することと併せて、ベルトを挟み付けるいわゆる挟圧力を必要に応じた値に設定するために、各プーリは、固定シーブと可動シーブとによって構成されている。そして、この発明では、スプリングおよびトルクカムによって可動シーブに軸線方向の推力を与えて所定の挟圧力および伝達トルク容量を設定するように構成することができ、したがってこの発明で対象とするベルト式無段変速機は、ベルトとプーリとの間に潤滑油を供給する必要のないいわゆる乾式のベルト式無段変速機であることが好ましい。
【００２０】
図３にはその一例を模式的に示してあり、駆動プーリ１と従動プーリ２とがそれぞれの中心軸線を互いに平行にして配置されている。駆動プーリ１は駆動力源Ｅｎｇからトルクが入力されるプーリであって、固定シーブ３と可動シーブ４とによって構成されている。なお、駆動力源Ｅｎｇはガソリンエンジンなどの内燃機関やモータ、あるいはこれらを組み合わせたハイブリッド駆動装置などであってよい。また、駆動力源Ｅｎｇと駆動プーリ１との間にトルクコンバータや発進クラッチなどの適宜の伝動機構（図示せず）が配置されていてもよい。
【００２１】
固定シーブ３は駆動軸（入力軸）５に一体化されており、これに対して可動シーブ４は固定シーブ３に対向した状態で駆動軸５に、その軸線方向に前後動しかつ駆動軸５と一体となって回転するように、嵌合させられている。これらのシーブ３，４の互いに対向する面は、テーパ状に形成されていて、これらの対向面の間がベルト６を巻き掛けるベルト溝となっている。したがって駆動プーリ１は、可動シーブ４を軸線方向に前後動させることによりベルト溝の幅（以下、単に溝幅と記すことがある）が変化し、それに応じてベルト６の巻き掛け半径が大小に変化するように構成されている。
【００２２】
可動シーブ４を軸線方向に前後動させる機構は、従来知られている適宜の機構であってよく、図３に示す例では、油圧を必要としない機械式アクチュエータによって構成されている。その機械式アクチュエータは送りねじ機構によって構成されており、上記の駆動軸５と平行にねじ軸７が配置されており、そのねじ軸７に噛み合っているねじ溝が外周部に形成されているねじ車８が、可動シーブ４に回転可能でかつ軸線方向には一体化された状態で取り付けられている。また、ねじ軸７は、減速歯車機構９を介して変速用モータ１０に連結されている。すなわち、この変速用モータ１０によってねじ軸７を正回転させ、あるいは逆回転させることにより、可動シーブ４が固定シーブ３に対して接近して溝幅が狭くなり、また反対に固定シーブ３から離れて溝幅が広くなるように構成されている。
【００２３】
従動プーリ２は、上記の駆動プーリ１と同様に、固定シーブ１１と可動シーブ１２とを有し、これらのシーブ１１，１２の対向面がテーパ状に形成されていることにより、これらのテーパ面の間隔である溝幅が各シーブ１１，１２の間隔に応じて変化し、その溝幅の変化に応じてベルト６の巻き掛け半径が大小に変化するように構成されている。その固定シーブ１１は従動軸（出力軸）１３に一体化されており、これに対して可動シーブ１２は従動軸１３にその軸線方向に前後動できかつ回転方向には従動軸１３と一体化するように嵌合させられる。この可動シーブ１２の背面側（固定シーブ１１とは反対側）に、可動シーブ１２を固定シーブ１１側に押す押圧力（推力）を発生するための推力機構１４が設けられ、この推力機構１４からトルクを出力するように構成されている。すなわち、推力機構１４は出力用の回転部材（図３の例では出力ギヤ）１５に連結され、その出力ギヤ１５からデファレンシャルギヤ１６にトルクを出力するように構成されている。
【００２４】
図４はその推力機構１４の一例を示しており、可動シーブ１２は背面側に突出したボス部（円筒部）１７を有し、その内周面の軸線方向での両端部にブッシュ１８，１９が嵌合させられており、可動シーブ１２はこれらのブッシュ１８，１９を介して従動軸１３の外周面に軸線方向に前後動できるように嵌合させられている。
【００２５】
また、ボス部１７の内周部で各ブッシュ１８，１９の間には、キー２１が取り付けられている。このキー２１は可動シーブ１２と従動軸１３とを回転方向で一体化するためのものであって、ボス部１７の内周面から内周側に突出している。そして、ボス部１７の内周面には、キー２１の突出部を嵌合させて軸線方向に案内するキー溝２２が形成されている。
【００２６】
上記の従動軸１３には、更に、カム部材２３が相対的に回転できるように嵌合させられている。このカム部材２３は、円筒状に形成された部材であって、図示しないトランスミッションケースと一体の固定部２４で軸受２５を介して回転自在でかつ軸線方向には移動しないように位置決めされて支持されている。また、その内周側には前記従動軸１３が挿入され、両者の間にブッシュ２６が配置されている。そして、このカム部材２３に前述した出力ギヤ１５が取り付けられている。
【００２７】
このカム部材２３には、前述した可動シーブ１２におけるボス部１７の外周側を可動シーブ１２の背面に向けて延びた円筒カム部２７が一体に形成されている。その円筒カム部２７の軸線方向での先端面が、軸線方向に突出しかつ後退する円周方向に連続した凹凸面とされており、この凹凸面がカム面となっている。これに対して可動シーブ１２の背面には、上記のカム面に摺動可能に接触させられているカム部（カムチップ）２８が設けられている。これら互いに接触しているカム面とカムチップ２８とによってトルクカム２９が構成されている。すなわち、カム面が従動軸１３もしくは円筒カム部２７の軸線方向および円周方向に対して斜めになっている傾斜面であるのに対して、カムチップ２８がそのいわゆる傾斜面に対して軸線方向に向けて押し付けられているから、両者の間にトルクが作用した場合にそのトルクに応じた軸線方向の分力すなわち推力が生じるようになっている。なお、このトルクカムの構成は従来知られているトルクカムと同様であってよい。
【００２８】
さらに、カム部材２３は、上記の円筒カム部２７の後端部（図４の右側の端部）で半径方向で外側に突出したフランジ部２３Ａが形成されており、そのフランジ部２３Ａと可動シーブ１２との間に、可動シーブ１２を固定シーブ１１側に押圧するスプリング３０が配置されている。したがって、図４に示す例における推力機構１４は、スプリング３０によっていわゆるプレロードを可動シーブ１２に与え、また可動シーブ１２とカム部材２３との間で伝達されるトルクに応じた推力を可動シーブ１２に与えるように構成されている。
【００２９】
この推力機構１４による推力に加えて補助推力を発生する推力補助手段が更に設けられている。この推力補助手段は、予め定めた所定の条件が成立した場合に、可動シーブ１２を固定シーブ１１側に押圧する全体としての推力を増大させるためのものであって、補助スプリング３１とその補助スプリング３１が可動シーブ１２を押圧しないように選択的にロックするロック機構３２とを備えている。具体的に説明すると、前述したフランジ部２３Ａの外周端から可動シーブ１２側に向けて延び出ている円筒部３３が設けられており、その円筒部３３の内周側でかつ前記スプリング３０の外周側に、可動シーブ１２に向けた弾性力を発生するコイルスプリングなどの補助スプリング３１が設けられている。その補助スプリング３１は前記フランジ部２３Ａの側面に当接させられており、またその補助スプリング３１の先端部（図４の左側の端部）には、バネ座３４が取り付けられている。このバネ座３４は上記の円筒部３３の内周面に摺接するように円筒状に形成され、補助スプリング３１の先端が突き当てられている先端部の外周コーナ部は斜め後方に後退するテーパ面３５となっている。そして、可動シーブ１２の背面には、バネ座３４が突き当てられる受け座３６が軸線方向に突出して形成されている。
【００３０】
ロック機構３２は、上記のバネ座３４を可動シーブ１２側に前進しないように固定するための機構であり、最小変速比（最高速側変速比）程度の変速比を設定するように可動シーブ１２が固定シーブ１１から離隔（後退）した位置で、その位置の可動シーブ１２の受け座３６に当接しているバネ座３４に係合してその前進を止めるように構成されている。図４に示す例では、上記のバネ座３４におけるテーパ面３５に係合するロック駒（ストッパ）３７がカム部材２３と一体の前記円筒部３３の先端部に取り付けられている。このストッパ３７は、上記のテーパ面３５で生じる半径方向で外向きの力を受けてバネ座３４の半径方向で外側に移動するように円筒部３３に取り付けられている。例えば、円筒部３３の先端部に軸線方向に向けて取り付けたピン３８を中心に回転してバネ座３４の半径方向で外側に退避し、あるいは円筒部３３の接線方向に向けたピン（図示せず）を中心にして図４の時計方向に回転してバネ座３４の半径方向で外側に退避するように構成されている。
【００３１】
ストッパ３７が上記のように円筒部３３の半径方向で外側に退避してバネ座３４から外れることを阻止するロック用カバー３９が設けられている。このロック用カバー３９は、上記の円筒部３３の外周側を覆い、かつ円筒部３３に対して回転可能な円筒状の部材であって、上記のストッパ３７の外周側に位置する箇所の内径は、前記バネ座３４に係合するように円筒部３３の内周側に突き出ているストッパ３７の外周部を突き当てる程度の内径に設定されている。また、ストッパ３７が円筒部３３の半径方向で外側に退避することを可能にする開口部４０がロック用カバー３９の先端部に形成されている。さらに、このロック用カバー３９は円筒部３３あるいはカム部材２３に対して回転できるように軸受４１，４２によって保持されている。
【００３２】
また、カム部材２３とロック用カバー３９との間には、ロック用カバー３９をカム部材２３に対してその円周方向に保持するスプリング４３が設けられている。そのスプリング４３は、カム部材２３に設けたブラケット４４とロック用カバー３９との間に円周方向に向けて配置され、圧縮および引っ張りが生じていない自由長の状態で、ロック用カバー３９をその開口部４０がストッパ３７の外周側から外れている状態に保持するように構成されている。また、その弾性力は、従動プーリ２の回転数が低下することに伴ってロック用カバー３９に作用する慣性力が所定値以上になった場合に、その開口部４０がストッパ３７の外周側に一致する位置まで回転することを許容する弾性力に設定されている。なお、ロック用カバー３９がストッパ３７をロックする位置に戻る場合に、ロック用カバー３９によってストッパ３７を円筒部３３の半径方向で内側に押す力を生じさせる必要があるので、例えばストッパ３７の外面は、円周方向に向けて湾曲した面として形成され、開口部４０のエッジがその湾曲面に接触することにより、前記スプリング４３の弾性力によるトルクで半径方向で内側に向けた作用力を生じさせるようになっている。なお、ロック用カバー３９は、モータなどの図示しないアクチュエータによって軸線方向に移動させるように構成することもでき、その場合はストッパ３７の外面に、軸線方向において湾曲した面を形成すればよい。
【００３３】
つぎに上記のベルト式無段変速機を対象としたこの発明に係る変速制御装置について説明する。上記のベルト式無段変速機によれば、車両が走行している場合に変速比を連続的に変化させることにより駆動力源Ｅｎｇの回転数を適宜に設定することができる。その変速制御は、車速やアクセル開度などの車両の走行状態に基づいて求められる目標回転数（内燃機関を駆動力源としている場合には目標エンジン回転数）に実際の回転数（実エンジン回転数）が一致もしくは追従するようにベルト式無段変速機の変速比を制御する。したがって、この制御は、回転数追従制御である。
【００３４】
急加速や急減速などのない定常的な走行状態であれば、前述したロック機構３２が動作していて補助スプリング３１が従動プーリ２における可動シーブ１２を押圧しないように推力補助手段をロックしている。すなわち、定常的な走行で最小変速比もしくはこれに近い変速比になった場合には、前述した補助スプリング３１が可動シーブ１２に押されて圧縮され、その結果、バネ座３４がストッパ３７の位置まで後退する。ストッパ３７は前述したようにロック用カバー３９によって半径方向で内側に押されているから、バネ座３４が十分後退すると、バネ座３４の円筒面に接触していたストッパ３７が内周側に突き出て、バネ座３４のテーパ面３５に係合する。同時にロック用カバー３９がスプリング４３の弾性力で回転してその開口部４０がストッパ３７の外面に対向する位置から外れる。すなわち、ストッパ３７が円筒部３３の外周側に退避すること、すなわちロックを外すことが阻止される。
【００３５】
このように、定常的な走行状態では、補助スプリング３１が可動シーブ１２に作用しないので、可動シーブ１２を固定シーブ１１側に押圧する推力は、可動シーブ１２の背面とカム部材２３との間に設けられたスプリング３０による弾性力と、伝達するトルクに応じてトルクカム２６で発生する軸線方向の力との和になる。その弾性力およびトルクカム２６で発生する軸線方向力とが定常的な走行の場合に必要とするベルト挟圧力（各シーブ１１，１２によってベルトを挟み付ける荷重）に対して過剰にならないように、スプリング３１およびトルクカム２６が設計されている。したがって、定常的な走行状態で生じるベルト６とプーリ１，２との間の摩擦力や動力損失が過剰になることがなく、設計上想定した範囲内のものとなる。
【００３６】
一方、上記のベルト式無段変速機を搭載している車両が急速に減速した場合、停車後の再発進に備えるために変速比が急速に増大させられる。具体的には、車速やアクセル開度などの車両の走行状態を表すデータと変速線図とに基づいて求まる目標エンジン回転数に追従して実エンジン回転数が低下するように、駆動プーリ１の溝幅が増大させられ、それに伴って従動プーリ２の溝幅が減少させられる。その場合、上述した図４に示す推力補助手段では、減速度が大きいことによりロック用カバー３９には回転方向の大きい慣性力が作用し、その結果、ロック用カバー３９がスプリング４３を圧縮もしくは伸長させて回転する。そして、前記開口部４０がストッパ３７の外周側に一致するまでロック用カバー３９が回転すると、補助スプリング３１の弾性力によって半径方向で外側に押されているストッパ３７のロックが外れ、ストッパ３７がバネ座３４によって半径方向で外側に押し出される。その結果、補助スプリング３１の伸長の規制が外れるので、補助スプリング３１が可動シーブ１２の背面に向けて伸長し、そのバネ座３４が可動シーブ１２の受け座３６に当接して補助スプリング３１の弾性力が可動シーブ１２に作用する。こうして、補助スプリング３１の弾性力が可動シーブ１２を固定シーブ１１側に押圧する推力に加えられるので、可動シーブ１２が固定シーブ１１側に急速に押され、それに伴ってベルト６の巻き掛け半径が増大する。すなわち、急速に変速比が増大させられる。
【００３７】
なお、ロック用カバー３９を回転させる慣性力が小さくなると、ロック用カバー３９がスプリング４３の弾性力に基づくトルクによって元の位置に回転しようとするが、ストッパ３７がバネ座３４の外周面に接触してそれ以上は、内周側に移動できない。したがって、補助推力機構のロックを解除した状態が維持される。
【００３８】
車速が次第に増大するとともにアクセルペダルが戻されて車両が例えば巡航状態になると、変速比が最小変速比（最高速側の変速比）に近くなる。変速比が上記の基準変速比γ0 以下になると、上記の従動プーリ２における可動シーブ１２がスプリング３０および補助スプリング３１を押し縮めて図４の右方向に後退し、バネ座３４がストッパ３７の位置まで押し戻される。ストッパ３７は前述したように、ロック用カバー３９によって半径方向で内側に押されているから、バネ座３４のテーパ面３５がストッパ３７の位置まで後退すると、ストッパ３７が半径方向で内側に突き出てテーパ面３５に係合する。すなわち、ロック機構３２が補助推力手段をロックし、補助スプリング３１の弾性力がストッパ３７で受け止められて可動シーブ２に作用しないようになる。
【００３９】
ところで、ロック機構３２によるロックが外れている状態では、可動シーブ１２に掛かる推力が大きくなっており、その状態で走行すると、ベルト挟圧力が過剰になり、動力損失の要因になる。そこで、この発明に係る変速制御装置は、図１に示す制御を実行するように構成されている。図１はその制御の内容を説明するためのフローチャートであって、ここに示すルーチンはマイクロコンピュータを主体とする電子制御装置において短いサイクルタイムで繰り返し実行される。先ず、上述した推力補助手段が作動したか否かが判断される（ステップＳ１）。上述した図４に示す構成を有するベルト式無段変速機においては、ロック用カバー３９が慣性力によってカム部材２３に対して相対的に回転することにより推力補助手段のロックが解除されて推力補助手段が作動するから、ステップＳ１では、ロック用カバー３９がそのように回転する慣性力を生じさせる減速度が発生したか否かを判断してもよい。なお、減速度は、車速の時間変化率を演算して求めればよく、あるいは加速度センサの検出値として求めてもよい。また、補助スプリング３１が可動シーブ１２を押圧していれば、バネ座３４の位置が図４に示すように可動シーブ１２側に変化しているから、バネ座３４の位置をセンサで検出したステップＳ１の判断を行ってもよく、あるいは可動シーブ１２に作用する推力の総計をロードセルなどのセンサで検出してステップＳ１の判断を行ってもよい。
【００４０】
ステップＳ１で肯定的に判断された場合、すなわち推力補助手段のロックが解除されて補助スプリング３１の弾性力が可動シーブ１２に作用している場合、推力補助手段のロックが解除された後に変速比γが最小変速比もしくはこれに近い所定の基準変速比γ0 以下になっていないか否かが判断される（ステップＳ２）。この基準変速比γ0 は、バネ座３４がストッパ３７に係合する位置まで可動シーブ１２が後退した場合に設定される変速比であり、したがってステップＳ２では、実質的に、補助スプリング３１による推力が可動シーブ１２に作用したままになっているか否かを判断している。
【００４１】
変速比γが上記の基準変速比γ0 以下になっていないことによりステップＳ２で肯定的に判断された場合には、変速比γが上記の基準変速比γ0 になりやすい変速線が選択される（ステップＳ３）。一方、補助推力手段が作動していないことによりステップＳ１で否定的に判断された場合、および変速比γが基準変速比γ0 以下になったことによりステップＳ２で否定的に判断された場合には、通常の変速制御が実行される（ステップＳ４）。
【００４２】
ここで、変速比の制御について説明すると、無段変速機を搭載した車両の変速比は、エンジン回転数が燃費のよい回転数となるように制御される。例えば、車速とアクセル開度とに基づいて目標駆動力が求められ、その目標駆動力と車速とに基づいてエンジンの目標出力が求められる。その目標出力を燃費のよい状態で出力する目標エンジン回転数が求められ、実際のエンジン回転数がその目標回転数となるように無段変速機が制御される。ベルト式無段変速機であれば、ベルトの巻き掛け半径あるいは駆動プーリ１における可動シーブ２の位置が制御される。なお、目標出力と目標エンジン回転数とから目標エンジントルクが求められ、エンジントルクがその目標エンジントルクとなるようにスロットル開度が制御される。
【００４３】
このように走行中の目標エンジン回転数は車速およびアクセル開度などの走行状態から求まるパラメータによって決めることができ、これを線図で表したものが変速線図である。その例を図２に示してある。図２の（ａ）は通常の変速制御で使用する変速線図であり、（ｂ）は上記のステップＳ３で採用される臨時的な変速線図である。これらの図で、γmax は、ベルト式無段変速機で機構上設定可能な最大変速比を示し、γmin はベルト式無段変速機で機構上設定可能な最小変速比を示す。これら最大変速比γmax と最小変速比γmin との間で、車速およびアクセル開度θごとに、燃費が良好になるエンジン回転数（すなわち変速比）が決められている。図２の（ａ）に示す通常の変速制御で使用される変速線図によれば、例えばアクセル開度θが「５０％」で発進すると、最大変速比γmax のまま車速およびエンジン回転数が増大し、図２の（ａ）に符号「Ａ」で示す運転状態になると、エンジン回転数を維持したまま車速を次第に増大させる。すなわち、変速比γを次第に小さくする。そして、変速比γが最小変速機γmin になる符号「Ｂ」で示す運転状態になると、それ以上はアップシフトできないから、車速およびエンジン回転数が増大する。
【００４４】
図２の（ｂ）に示す変速線図は、目標エンジン回転数を、通常の変速制御で使用される変速線図で決められている回転数より低い回転数に変えた線図である。言い換えれば、所定の目標エンジン回転数を設定する車速を小さい値に変更し、アクセル開度を大きい値に変更した線図である。すなわち、通常時の変速制御に比較して、相対的に低車速でエンジン回転数が目標回転数に達するように制御される。そのため、例えば上記の例と同様に、アクセル開度θが「５０％」で発進すると、最大変速比γmax のまま車速およびエンジン回転数が増大し、図２の（ｂ）に符号「Ａ'」で示す運転状態になると、エンジン回転数を維持したまま車速を次第に増大させる。すなわち、変速比γを次第に小さくする。この符号「Ａ'」で示す運転状態はアクセル開度θが「５０％」の線が相対的に低いエンジン回転数となるように設定されているから、通常の変速制御で使用する変速線図におけるより低いエンジン回転数の運転状態である。そして、符号「Ｂ'」で示す運転状態になると、変速比γが最小変速機γmin になる。この符号「Ｂ'」で示す運転状態は、通常の変速制御で使用される変速線図によるよりも低いエンジン回転数および車速の運転状態である。したがって、上記のステップＳ３で変速線図をこのように変えることにより、変速比が最小変速比γmin になりやすくなり、当然、前述したロック機構３２がロック状態に切り替わる基準変速比γ0 になりやすくなる。
【００４５】
こうして変速制御の内容が変更されて変速比が基準変速比γ0 以下に早期に設定されると、補助スプリング３１の弾性力が前述したようにストッパ３７で受け止められて可動シーブ２に作用しないようになる。すなわち、ベルト挟圧力が過度に大きい状態が早期に解消されて、動力損失やそれに伴う燃費の低下などが防止もしくは抑制される。
【００４６】
なお、変速比が上記の基準変速比γ0 になりやすくする制御として上記の例では変速線図を変えることとしたが、その場合、全てのアクセル開度について変速線を変更する必要はなく、「θ＝０％」の変速線や「θ＝１００％」の変速線は通常時の変速線図におけるのと同様にしてもよい。また、変速線を変える替わりに、変速制御で使用するパラメータとしての車速やアクセル開度に係数を掛けるなどの補正を施して目標エンジン回転数あるいは目標変速比を求めることとしてもよい。要は、変速比を決める条件を変更すればよいのであり、したがって上記のステップＳ３の制御を実行する機能的手段が、この発明の変速条件変更手段に相当する。
【００４７】
なお、この発明におけるロック手段は上述した具体例で示した構成のものに限られないのであって、ストッパ３７に相当する部材を電磁力やモータの回転力などによって直接駆動するように構成されたものであってもよい。また、この発明における推力補助手段は、スプリングによって推力を発生する構成のものに限定されないのであって、電磁力やリンク機構を用いた構成のものであってもよい。
【符号の説明】
【００４８】
Ｅｎｇ…駆動力源、  ３…固定シーブ、  ４…可動シーブ、  ５…駆動軸（入力軸）、  ６…ベルト、  １１…固定シーブ、  １２…可動シーブ、  １３…従動軸（出力軸）、  １４…推力機構、  １５…出力ギヤ、  ２３…カム部材、  ２７…円筒カム部、  ２８…カム部（カムチップ）、  ２９…トルクカム、  ３０…スプリング、  ３１…補助スプリング、  ３２…ロック機構、  ３３…円筒部、  ３４…バネ座、  ３５…テーパ面、    ３７…ロック駒（ストッパ）、  ３９…ロック用カバー、  ４０…開口部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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