(57)【要約】【課題】プーリによるベルトへの挟持圧力を、内燃機関の燃焼状態に適応するように制御する変速装置の制御装置を提供する。【解決手段】ステップＳ１で低温燃焼中であると判定された場合には、ＥＣＵは低温燃焼時の安全率ＳＡを用いて、挟持圧力を算出する（ステップＳ２）。すなわち、Ｐ１＝ＳＡ×Ｐ０＝α×ＳＡ×Ｔ×Ｍを用いて、目標の挟持圧力Ｐ１を算出する。ステップＳ１で低温燃焼中ではない、すなわち通常燃焼中であると判定された場合には、ＥＣＵは通常燃焼時の安全率ＳＢを用いて、挟持圧力を算出する（ステップＳ３）。すなわち、Ｐ２＝ＳＢ×Ｐ０＝α×ＳＢ×Ｔ×Ｍを用いて、目標の挟持圧力Ｐ２を算出する。そして、低温燃焼時の安全率ＳＡと通常燃焼時の安全率ＳＢはＳＡ＜ＳＢの関係にある。例えば、ＳＡ＝１．２，ＳＢ＝１．４とする。【選択図】  図３
2004324861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動力を伝達するベルトと、該ベルトが巻き掛けられると共に、該ベルトの両側面からそれぞれ該ベルトを挟持する入力側プーリ及び出力側プーリと、を備え、内燃機関の動力を負荷に応じたトルク又は回転速度に変換する変速装置に対して、
前記入力側プーリ及び出力側プーリのうちの少なくとも一方のプーリによる前記ベルトへの挟持圧力を制御する制御装置において、
前記内燃機関は、燃焼前における燃焼室内の既燃ガス成分が、燃焼による煤の発生量が最大となるときの量よりも多く存在することで、煤の発生が抑制される低温燃焼状態と、該低温燃焼状態以外の通常燃焼状態を有しており、
内燃機関の燃焼状態が低温燃焼状態の場合には、通常燃焼状態の場合に比べて、前記挟持圧力を低減させることを特徴とする変速装置の制御装置。
【請求項２】
動力を伝達するベルトと、該ベルトが巻き掛けられると共に、該ベルトの両側面からそれぞれ該ベルトを挟持する入力側プーリ及び出力側プーリと、を備え、内燃機関の動力を負荷に応じたトルク又は回転速度に変換する変速装置に対して、
前記入力側プーリ及び出力側プーリのうちの少なくとも一方のプーリによる前記ベルトへの挟持圧力を制御する制御装置において、
前記内燃機関は、燃焼前における燃焼室内の既燃ガス成分が、燃焼による煤の発生量が最大となるときの量よりも多く存在することで、煤の発生が抑制される低温燃焼状態と、該低温燃焼状態以外の通常燃焼状態を有しており、
内燃機関の燃焼状態が通常燃焼状態から低温燃焼状態に切り替わる際に、前記挟持圧力を切り替わりの前後に比べて一時的に増加させることを特徴とする変速装置の制御装置。
【請求項３】
前記入力側プーリ及び出力側プーリは、前記ベルトが巻き掛けられる溝の幅が可変に構成されており、少なくともいずれか一方のプーリにおける溝幅の変更により前記挟持圧力が変更されることを特徴とする請求項１または２に記載の変速装置の制御装置。
【請求項４】
前記溝幅の変更により、プーリの有効径が変更されることで、変速比が無段階に変更されることを特徴とする請求項３に記載の変速装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内燃機関の動力を負荷に応じたトルク又は回転速度に変換する変速装置の制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、溝幅を任意に変更可能な入力側プーリ及び出力側プーリと、これらのプーリに巻き掛けられるベルトを備えた無段階変速装置が知られている。そして、これらのプーリは、プーリの溝幅が変更されることで、実質的なプーリの直径を変更できる。従って、このように構成された無段階変速装置は、入力側のプーリの実質的な直径と出力側のプーリの実質的な直径を適宜変更することで、変速比を無段階に変更することができる。
【０００３】
また、この無段階変速装置においては、プーリの溝における一対の対向する内側壁面が、ベルトの両側面から該ベルトを挟持している。ここで、内燃機関の動力を安定して伝達するため、及びベルトやプーリの摩耗を防ぐために、ベルトがプーリに対して滑らないようにしなければならない。そのため、プーリによるベルトの挟持圧力は、ある程度大きくする必要がある。なお、プーリによるベルトの挟持圧力とは、上記一対の対向する内側側面によってベルトを挟持することにより発生する圧力である。しかし、この挟持圧力を大きくすればするほど、摩擦損失（機械損失）が大きくなってしまう。また、プーリによってベルトを挟持するのに必要な力を発生させる仕事量も増えてしまう。更に、ベルトに対する張力も大きくなるため、ベルトの耐久性を低下させてしまうことにもなる。
【０００４】
従って、この挟持圧力は、ベルトがプーリに対して滑らない範囲内で、極力小さくするのが望ましい。しかし、ベルトがプーリに対して滑らない条件は、様々な原因によって変化する。従って、適切な挟持圧力を定めるのは容易ではない。なお、各種状況に応じて挟持圧力を制御する技術としては、例えば、特許文献１〜３に開示されている。
【０００５】
ところで、本願出願人は、内燃機関においてＮＯｘと煤の発生を同時に低減する低温燃焼の技術を開発し、当該技術を既に開示している（例えば、特許文献４参照）。この低温燃焼による熱発生率は、通常燃焼による熱発生率よりも低い。そのため、低温燃焼を行っている場合には、通常燃焼を行っている場合に比べて、筒内圧力の上昇速度が遅く、筒内圧力の最大値も低い。従って、圧縮・膨張行程による筒内圧力の変化に起因する規則的なトルク変動は、通常燃焼時に比べて低温燃焼時の方が小さい。しかし、従来、この点に着目して、上記挟持圧力を制御するという思想はなかった。
【０００６】
また、通常燃焼と低温燃焼を切替える場合には、切替えの際にトルクが大きく変動することがある。例えば、通常燃焼から低温燃焼への切替えの際には、一時的にトルクが増大することがある。また、低温燃焼から通常燃焼への切替えの際に、一時的にトルクが減少することもあり得る。このように、トルクが大きく変動すると、変速装置において、ベルトがプーリに対して滑ってしまうおそれがある。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−３３０１２１号公開公報
【特許文献２】
特開２００１−２４１５４０号公開公報
【特許文献３】
特開平４−２７７３６３号公開公報
【特許文献４】
特開平１１−３６９２３号公開公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
変速装置において、プーリによるベルトへの挟持圧力を必要以上に大きくすると、様々な不具合を招くことになる。不具合の例としては、摩擦損失が増大することが挙げられる。また、プーリによってベルトを挟持する力を発生させる仕事量が増大することも挙げられる。これらは、自動車が燃料の単位容量当たりに走行できる距離（燃料消費率）を低下させる原因にもなる。更に、不具合の他の例としては、ベルトに対する張力が大きくなり、ベルトの耐久性を低下させることが挙げられる。また、内燃機関の燃焼状態が切り替わる際に、トルク変動によって、ベルトがプーリに対して滑ってしまうことがある。これにより、内燃機関の動力の伝達が不安定となり、また、ベルトやプーリが摩耗してしまう。
【０００９】
そこで、本発明の目的の一つとしては、摩擦損失を低減することが挙げられる。
【００１０】
また、本発明の他の目的の一つとしては、プーリによってベルトを挟持する力を発生させる仕事量を低減することが挙げられる。
【００１１】
また、本発明の他の目的の一つとしては、燃料消費率を向上することが挙げられる。
【００１２】
また、本発明の他の目的の一つとしては、ベルトの耐久性を向上することが挙げられる。
【００１３】
また、本発明の他の目的の一つとしては、内燃機関の動力の伝達の安定化を図ることが挙げられる。
【００１４】
更に、本発明の他の目的の一つとしては、ベルトやプーリの摩耗を防止することが挙げられる。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
【００１６】
本発明は、プーリによるベルトの挟持圧力が、内燃機関の燃焼状態に応じて適切な挟持圧力となるように、当該挟持圧力を制御する構成を採用した。そして、燃焼状態には、低温燃焼状態の場合と通常燃焼状態の場合があり、それぞれの場合に応じて、挟持圧力を制御するようにした。これにより、各燃焼状態に応じた適切な挟持圧力とすることができる。従って、挟持圧力が過剰となることを抑制できる。また、他の発明は、燃焼状態を切替える場合に、切替えの際に、適切な挟持圧力となるように、当該挟持圧力を制御する構成を採用した。
【００１７】
より具体的な、本発明の変速装置の制御装置としては、
動力を伝達するベルトと、該ベルトが巻き掛けられると共に、該ベルトの両側面からそれぞれ該ベルトを挟持する入力側プーリ及び出力側プーリと、を備え、内燃機関の動力を負荷に応じたトルク又は回転速度に変換する変速装置に対して、
前記入力側プーリ及び出力側プーリのうちの少なくとも一方のプーリによる前記ベルトへの挟持圧力を制御する制御装置において、
前記内燃機関は、燃焼前における燃焼室内の既燃ガス成分が、燃焼による煤の発生量が最大となるときの量よりも多く存在することで、煤の発生が抑制される低温燃焼状態と、該低温燃焼状態以外の通常燃焼状態を有しており、
内燃機関の燃焼状態が低温燃焼状態の場合には、通常燃焼状態の場合に比べて、前記挟持圧力を低減させることを特徴とするものが挙げられる。
【００１８】
本発明の構成によれば、通常燃焼状態の時に比べてトルク変動が小さくなる低温燃焼状態の場合には、通常燃焼状態の場合に比べて挟持圧力が低減するため、挟持圧力が過剰に大きくなることを抑制できる。
【００１９】
また、より具体的な、他の本発明の変速装置の制御装置としては、
動力を伝達するベルトと、該ベルトが巻き掛けられると共に、該ベルトの両側面からそれぞれ該ベルトを挟持する入力側プーリ及び出力側プーリと、を備え、内燃機関の動力を負荷に応じたトルク又は回転速度に変換する変速装置に対して、
前記入力側プーリ及び出力側プーリのうちの少なくとも一方のプーリによる前記ベルトへの挟持圧力を制御する制御装置において、
前記内燃機関は、燃焼前における燃焼室内の既燃ガス成分が、燃焼による煤の発生量が最大となるときの量よりも多く存在することで、煤の発生が抑制される低温燃焼状態と、該低温燃焼状態以外の通常燃焼状態を有しており、
内燃機関の燃焼状態が通常燃焼状態から低温燃焼状態に切り替わる際に、前記挟持圧力を切り替わりの前後に比べて一時的に増加させることを特徴とするものが挙げられる。
【００２０】
本発明の構成によれば、通常燃焼状態から低温燃焼状態に切り替わる際に、一時的にトルクが大きく変動しても、挟持圧力が一時的に増加するため、ベルトがプーリに対して滑ってしまうことを防止できる。
【００２１】
ここで、前記入力側プーリ及び出力側プーリの少なくともいずれか一方は、前記ベルトが巻き掛けられる溝の幅が可変に構成されており、溝幅の変更により前記挟持圧力が変更されるとよい。
【００２２】
また、前記溝幅の変更により、プーリの有効径が変更されることで、変速比が無段階に変更されるとよい。
【００２３】
なお、上記各構成は、可能な限り組み合わせて採用し得る。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２５】
図１及び図２を参照して、本発明の実施の形態に係る変速装置の制御装置について説明する。図１は本発明の実施の形態に係る変速装置及びその関連装置の概略構成図である。図２は本発明の実施の形態に係る内燃機関の概略構成図である。
【００２６】
＜変速装置の概要＞
本実施の形態に係る変速装置１００は、内燃機関２００の動力をドライブシャフト３００に伝達する機能を有する。また、変速装置１００は、内燃機関２００の動力を負荷に応じたトルク又は回転速度に変換する機能を有する。そして、本実施の形態に係る変速装置１００は、一般的にＣＶＴ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ  Ｖａｒｉａｂｌｅ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎの略）と呼ばれる無段階変速装置であり、変速比を無段階に変更することができる。
【００２７】
＜変速装置の基本構造＞
本実施の形態に係る変速装置１００の基本構造について詳しく説明する。変速装置１００は、内燃機関２００のクランクシャフト２０１側から動力の伝達を受ける入力側プーリ（プライマリプーリ）１１０と、ドライブシャフト３００側に動力を伝達する出力側プーリ（セカンダリプーリ）１２０と、これら一対のプーリに巻き掛けられるベルト１３０とを備えている。なお、クランクシャフト２０１と入力側プーリ１１０との間には、一般的に、動力の伝達を断続させるクラッチや前後進を切替える前後進切替え機構が設けられる。
【００２８】
入力側プーリ１１０は、第１回転部材１１１と第２回転部材１１２を備えている。第１回転部材１１１は、軸部１１１ａと、軸部１１１ａに一体的に設けられる円錐台部１１１ｂと、同じく軸部１１１ａに一体的に設けられる有底筒状部１１１ｃとを備えている。そして、第２回転部材１１２は、第１回転部材１１１の軸部１１１ａに対して、軸方向にスライド自在に設けられている。また、この第２回転部材１１２は、第１回転部材１１１の円錐台部１１１ｂにおける円錐面と同一形状の円錐面を有している。そして、円錐台部１１１ｂと第２回転部材１１２は、これらの円錐面が対向するように配設されている。また、これらの円錐面は、拡径方向に向かうにつれて対向面間距離が徐々に大きくなるように構成されている。このように、円錐台部１１１ｂの円錐面と第２回転部材１１２の円錐面と軸部１１１ａの表面の一部によって、溝Ｍ１が形成される。そして、第２回転部材１１２が軸方向にスライドすることによって、溝Ｍ１の溝幅は変更される。
【００２９】
また、第２回転部材１１２は、その外周面が第１回転部材１１１の有底筒状部１１１ｃの内周面に摺接するように構成されている。これにより、有底筒状部１１１ｃの内部には制御室ＳＲ１が形成される。この制御室ＳＲ１には、油が封入されている。そして、この封入された油の油圧の変化に応じて、第２回転部材１１２は軸方向にスライドする。
【００３０】
出力側プーリ１２０についても、入力側プーリ１１０と同様に、第１回転部材１２１と第２回転部材１２２を備えている。第１回転部材１２１は、軸部１２１ａと、軸部１２１ａに一体的に設けられる円錐台部１２１ｂと、同じく軸部１２１ａに一体的に設けられる有底筒状部１２１ｃとを備えている。そして、第２回転部材１２２は、第１回転部材１２１の軸部１２１ａに対して、軸方向にスライド自在に設けられている。また、この第２回転部材１２２は、第１回転部材１２１の円錐台部１２１ｂにおける円錐面と同一形状の円錐面を有している。そして、円錐台部１２１ｂと第２回転部材１２２は、これらの円錐面が対向するように配設されている。また、これらの円錐面は、拡径方向に向かうにつれて対向面間距離が徐々に大きくなるように構成されている。このように、円錐台部１２１ｂの円錐面と第２回転部材１２２の円錐面と軸部１２１ａの表面の一部によって、溝Ｍ２が形成される。そして、第２回転部材１２２が軸方向にスライドすることによって、溝Ｍ２の溝幅は変更される。
【００３１】
また、第２回転部材１２２は、その外周面が第１回転部材１２１の有底筒状部１２１ｃの内周面に摺接するように構成されている。これにより、有底筒状部１２１ｃの内部には制御室ＳＲ２が形成される。この制御室ＳＲ２には、油が封入されている。そして、この封入された油の油圧の変化に応じて、第２回転部材１２２は軸方向にスライドする。
【００３２】
ベルト１３０は、例えば、柔軟性を有するスチールバンドに、複数のスチールのコマを隙間がないように連ねたスチールベルトを好適に用いることができる。また、スチールバンドは、薄いスチールの板を複数枚重ねたものを好適に用いることができる。このベルト１３０は、入力側プーリ１１０の溝Ｍ１と出力側プーリ１２０の溝Ｍ２に巻き掛けられる。そして、ベルト１３０は、その両側面が各溝Ｍ１，Ｍ２の両側面によって挟持される。なお、溝Ｍ１の両側面とは、円錐台部１１１ｂの円錐面と第２回転部材１１２の円錐面である。また、溝Ｍ２の両側面とは、円錐台部１２１ｂの円錐面と第２回転部材１２２の円錐面である。
【００３３】
＜変速メカニズム＞
次に、本実施の形態に係る変速装置１００の変速メカニズムについて説明する。上記の通り、制御室ＳＲ１，ＳＲ２内の油圧に応じて、第２回転部材１１２，１２２は軸方向にスライドする。これにより、溝Ｍ１，Ｍ２の溝幅は変化する。これに対して、ベルト１３０の幅は一定である。従って、溝Ｍ１，Ｍ２の溝幅が広くなると、ベルト１３０が溝Ｍ１，Ｍ２の両側面によって挟持される位置は、縮径方向に移動する。また、溝Ｍ１，Ｍ２の溝幅が狭くなると、ベルト１３０が溝Ｍ１，Ｍ２の両側面によって挟持される位置は、拡径方向に移動する。このように、入力側プーリ１１０及び出力側プーリ１２０は、溝Ｍ１，Ｍ２の溝幅の変化によって、実質的なプーリの直径（以下、有効径と称する）が変化することになる。なお、有効径とは、ベルト１３０が掛かっている円弧部分における直径である。従って、これらのプーリの有効径を適宜変更することによって、変速比を変更することができる。ここで、入力側プーリ１１０の有効径をＲ１，出力側プーリ１２０の有効径をＲ２とすると、変速比はＲ２／Ｒ１である。そして、Ｒ１を小さくして、Ｒ２を大きくすれば、減速してトルクを増大させることができる。また、Ｒ１を大きくして、Ｒ２を小さくすれば、トルクは減少するが増速させることができる。従って、Ｒ１，Ｒ２を連続的に変更することで、変速比を無段階に変更することができる。
【００３４】
以上のことから、変速比を目的の値にするためには、Ｒ１，Ｒ２を制御すればよいことが分かる。そして、Ｒ１，Ｒ２を制御するためには、油圧制御装置４００によって、制御室ＳＲ１，ＳＲ２内の油圧を制御することにより実現できる。油圧制御技術は公知技術であるので、詳細な説明は省略するが、例えば、油圧ポンプやソレノイドバルブを利用した油圧制御を採用できる。また、油圧制御装置４００は、内燃機関２００及び変速装置１００を含む各種装置の制御を司るＥＣＵ５００からの命令に基づいて、制御を行う。このように、第２回転部材１１２，１２２を駆動制御するために、油圧制御を好適に利用できる。しかし、油圧制御に限らず、例えば、モータとギアなどを用いた機械的制御により第２回転部材１１２，１２２を駆動制御することも考えられ得る。
【００３５】
＜プーリによるベルトに対する挟持圧力＞
上述のように、ベルト１３０は、その両側面が、入力側プーリ１１０の溝Ｍ１の両側面、及び出力側プーリ１２０の溝Ｍ２の両側面によって、それぞれ挟持される。これら入力側プーリ１１０及び出力側プーリ１２０によるベルト１３０に対する挟持圧力は、上述した入力側プーリ１１０の有効径Ｒ１と出力側プーリ１２０の有効径Ｒ２を変更することにより制御できる。例えば、Ｒ１＝Ｘ，Ｒ２＝Ｙのときに、ベルト１３０の弛みがないとする。この場合、Ｘ，Ｙのうちの一方を一定のまま他方を大きくすれば挟持圧力は増加する。勿論、Ｘ，Ｙの双方を同時に大きくしても挟持圧力は増加する。逆に、Ｘ，Ｙのうちの一方を一定のまま他方を小さくすれば挟持圧力は減少することになる。勿論、Ｘ，Ｙの双方を同時に小さくしても挟持圧力は減少する。
【００３６】
ここで、挟持圧力をどの位に設定するかは、色々な面で重要な意味を持つ。すなわち、挟持圧力が小さすぎる場合には、ベルト１３０が入力側プーリ１１０や出力側プーリ１２０に対して滑ってしまう。そして、ベルト１３０が入力側プーリ１１０や出力側プーリ１２０に対して滑ってしまうと、内燃機関２００の動力が安定して伝達されず、また、ベルト１３０，入力側プーリ１１０及び出力側プーリ１２０が摩耗してしまう。従って、このような滑りを防止するために、挟持圧力を一定以上に設定する必要がある。しかし、挟持圧力が大きすぎる場合には、次のような不具合がある。第一に、挟持圧力が大きいほど、摩擦損失も大きくなってしまう。なお、摩擦損失の原因の一つとして、スチールバンドにおける重なり合った薄いスチールの板同士の摩擦によるものがある。第二に、挟持圧力が大きいほど、入力側プーリ１１０及び出力側プーリ１２０によってベルト１３０を挟持するのに必要な力を発生させる仕事量が増加してしまう。具体的には、制御室ＳＲ１，ＳＲ２内の油圧を大きくしなければならないため、油圧ポンプの駆動量を増加させなければならない。第三に、挟持圧力が大きいほど、ベルト１３０に対する張力が大きくなるため、ベルト１３０の耐久性を低下させることにもなる。
【００３７】
以上のことから、挟持圧力は、ベルト１３０が入力側プーリ１１０や出力側プーリ１２０に対して滑らない範囲内で、極力小さく設定するのが望ましい。ここで、内燃機関２００から変速装置１００に伝達される伝達トルクをＴ，変速装置１００における変速比をＭとした場合に、ベルト１３０が入力側プーリ１１０や出力側プーリ１２０に対して滑らない最小の挟持圧力Ｐ０は、Ｐ０＝α×Ｔ×Ｍ（αは比例定数）と表すことができる。しかし、実際には、振動等、何らかの影響によって、ベルト１３０が入力側プーリ１１０や出力側プーリ１２０に対して滑ってしまうおそれがある。そのため、目標の挟持圧力ＰＸは、Ｐ０に安全率Ｓを乗算したものを用いる。すなわち、目標の挟持圧力ＰＸは、ＰＸ＝Ｓ×Ｐ０＝α×Ｓ×Ｔ×Ｍと表すことができる。
【００３８】
ここで、ベルト１３０の入力側プーリ１１０や出力側プーリ１２０に対する滑りが発生する可能性の大小は、様々な状況に応じて変化する。従って、様々な状況に応じて、適宜、安全率Ｓを変更制御するのが望ましい。何故ならば、上記滑りが発生する可能性の大小に応じて安全率Ｓを変更制御すれば、より適切な目標の挟持圧力Ｐ１を実現することができるからである。そこで、本願発明者は、上記滑りが発生する可能性の大小に影響する原因として、内燃機関の燃焼状態に着目した。そして、燃焼状態に応じて、安全率Ｓを変更制御するようにした。以下、この点について詳しく説明する。
【００３９】
＜内燃機関の概要＞
まず、本実施の形態に係る内燃機関の概要を、特に、図２を参照して説明する。なお、本実施の形態では、内燃機関として、ディーゼルエンジンシステムの場合を例に挙げて説明する。
【００４０】
まず、燃料供給の仕組みを説明する。サプライポンプ２１１は、不図示の燃料タンクから汲み上げた燃料を高圧にし、機関燃料通路２１２を介してコモンレール２１３に供給する。コモンレール２１３は、サプライポンプ２１１から供給された高圧燃料を所定圧力に保持（蓄圧）する蓄圧室としての機能を有する。そして、コモンレール２１３は、蓄圧した燃料を各燃料噴射弁２１４に分配する。燃料噴射弁２１４は、その内部に不図示の電磁ソレノイドを備えた電磁弁である。そして、燃料噴射弁２１４は弁を適宜開くことで燃焼室２１５内に燃料を噴射する。
【００４１】
ここで、本実施の形態に係る内燃機関は、排気再循環装置（以下、ＥＧＲ装置と称する）を具備している。次に、このＥＧＲ装置について説明する。内燃機関２００は、吸入空気が通る吸気通路２１６と、各燃焼室２１５から排出される排気ガスが通る排気通路２１７を具備している。そして、ＥＧＲ装置を具備する内燃機関２００においては、吸気通路２１６と排気通路２１７をバイパスする排気還流通路（以下、ＥＧＲ通路と称する）２１８が備えられている。このＥＧＲ通路２１８は、排気の一部を適宜吸気通路２１６に戻す機能を有する。そして、このＥＧＲ通路２１８には、ＥＧＲ通路２１８により還流される排気（以下、ＥＧＲガスと称する）を冷却するためのＥＧＲクーラ２１９と、ＥＧＲガスの流量を調整するＥＧＲ弁２２０が設けられている。
【００４２】
＜ＥＧＲ制御の概要＞
次に、ＥＧＲ制御の概要を実施する。ＥＧＲ制御とは、ＥＧＲ通路２１８に設けられた電子制御式のＥＧＲ弁２２０を操作して、ＥＧＲ通路２１８を流れるＥＧＲガスの流量調整を行う処理をいう。ここで、目標となるＥＧＲ弁２２０の開弁量（以下、目標開弁量と称する）は、基本的には内燃機関２００の負荷や回転数等の運転状態に基づき、予め設定された不図示のマップを参照して決定される。そして、上記図１に示した各装置の制御を司るＥＣＵ５００は、この目標開弁量を内燃機関２００の運転中所定時間毎に更新する。そして、ＥＣＵ５００は、逐次、ＥＧＲ弁２２０の実際の開弁量が更新された目標開弁量に合致するように、ＥＧＲ弁２２０の駆動回路に指令信号を出力する。
【００４３】
こうした一連の処理により排気の一部が吸気通路２１６に還流されると、その還流量に応じて機関燃焼に供される混合気中の既燃ガス成分が増量する。ここで、既燃ガス成分には、水や二酸化炭素のように、自らが燃焼することなく、かつ、吸熱性を有する不活性ガス成分が含まれる。そして、機関燃焼に供される混合気中に、このような既燃ガス成分が含まれることにより、混合気の燃焼温度は低下する。従って、窒素酸化物（以下、ＮＯｘと称する）の発生量を抑制することができる。本実施の形態においては、このようなＥＧＲ装置を用いて、内燃機関２００における燃焼状態を、低温燃焼状態とこれ以外の通常燃焼状態に切替えることができるように構成している。
【００４４】
＜低温燃焼＞
次に、この低温燃焼について説明する。上記の通り、ＥＧＲ装置を用いることで、ＮＯｘの発生を抑制することができる。ＥＧＲガスは、比較的比熱比が高いため、多量の熱を吸収することができる。従って、吸気中におけるＥＧＲガス割合が高くなるほど燃焼室内における燃焼温度が低下する。燃焼温度が低下するとＮＯｘの発生量も低下するので、ＥＧＲガス割合が高くなればなるほどＮＯｘの排出量を低下させることができる。しかし、ＥＧＲガス割合を高くしていくと、ある割合以上で急激に煤の発生量が増大し始める。そのため、通常のＥＧＲ制御は、煤が急激に増大し始めるよりも低いＥＧＲガス割合のところで行われている。
【００４５】
ところが、ＥＧＲガス割合を高くしていくと、上述したように煤が急激に増大するが、この煤の発生量にはピークが存在する。そして、このピークよりも更にＥＧＲガス割合を高くすると、今度は煤が急激に減少し始め、ついにはほとんど発生しなくなる。これは、燃焼室内における燃焼時の燃料及びその周囲のガス温度がある温度以下のときには炭化水素（ＨＣ）の成長が煤に至る前の途中の段階で停止してしまうからである。
【００４６】
従って、燃焼室内における燃焼時の燃料及びその周囲のガス温度を、炭化水素（ＨＣ）の成長が途中で停止する温度以下に抑制すれば煤は発生しなくなる。ここで、燃料及びその周囲のガス温度は、燃料が燃焼する際における燃料周りのガスの吸熱作用が大きく影響する。従って、燃料燃焼時の発熱量に応じて燃料周りのガスの吸熱量を調整する、即ちＥＧＲガス割合を調整することによって煤の発生を抑制することが可能となる。このように、燃焼室内のＥＧＲガスを多く存在させることによって、ＮＯｘと煤の発生を同時に抑制可能とする技術が低温燃焼である。そして、ＥＧＲガス量の制御は、上記の通りＥＧＲ装置により行うことができる。ただし、ガス交換の際に、残留ガス量を増して排気再循環と同じ効果を与える、いわゆる内部ＥＧＲによっても低温燃焼を実現できる。なお、煤に至る前に成長が途中で停止した炭化水素（ＨＣ）は、ＮＯｘ吸収剤等を用いて燃焼浄化することができる。
【００４７】
このように、低温燃焼では、煤に至る前に成長が途中で停止した炭化水素（ＨＣ）をＮＯｘ吸収剤等により浄化することを基本としている。従って、ＮＯｘ吸収剤等が活性化していないときには、炭化水素（ＨＣ）は浄化されずに大気中へ放出しされてしまうため、低温燃焼を用いることはできない。また、燃焼室内における燃焼時の燃料及びその周囲のガス温度を炭化水素（ＨＣ）の成長が途中で停止する温度以下に制御し得るのは、燃焼による発熱量が少ない比較的機関負荷が低いときに限られる。
【００４８】
以上のように、低温燃焼を用いることができるのは、一定の条件下に限られる。従って、内燃機関２００における燃焼状態は、低温燃焼状態と通常燃焼状態に適宜切替える必要がある。ここで、通常燃焼状態とは低温燃焼状態以外の燃焼状態を意味する。つまり、ＥＧＲガスを吸気通路２１６に戻さずに燃焼させる状態、あるいは、ＥＧＲガスを上記ピークを越えない程度の量だけ戻しながら燃焼させる状態を意味する。また、これらの燃焼状態の切替えは、ＮＯｘ吸収剤等の温度情報や機関負荷情報等に基づいて、ＥＣＵ５００の制御により行うことができる。
【００４９】
＜燃焼状態とトルク変動との関係＞
低温燃焼による熱発生率は、通常燃焼による熱発生率よりも低い。そのため、低温燃焼を行っている場合には、通常燃焼を行っている場合に比べて、筒内圧力の上昇速度が遅く、筒内圧力の最大値も低い。従って、圧縮・膨張行程による筒内圧力の変化に起因する規則的なトルク変動は、通常燃焼時に比べて低温燃焼時の方が小さい。また、通常燃焼と低温燃焼を切替える場合には、切替えの際にトルクが大きく変動することがある。例えば、通常燃焼から低温燃焼への切替えの際には、一時的にトルクが増大することがある。この原因の一つを簡単に説明する。低温燃焼を行う場合には、上述のように、ＥＧＲ装置によって機関内へのＥＧＲガス量を増大させる。しかし、機関内のＥＧＲガス量が安定するまでには、ある程度の時間を要する。そのため、ＥＧＲガス量が不安定な期間において、点火進角によるノッキングによりトルクが一時的に増大することがある。また、低温燃焼から通常燃焼への切替えの際に、一時的にトルクが減少することもあり得る。
【００５０】
そこで、本発明の実施の形態に係る変速装置の制御装置は、燃焼状態とトルク変動との関係を考慮して、上記挟持圧力を適切に制御するようにした。以下、具体的な制御手順について、２つの実施の形態を説明する。
【００５１】
（第１の実施の形態）
図３は本発明の第１の実施の形態に係る変速装置の制御装置における制御手順を示すフローチャートである。本実施の形態においては、低温燃焼時は、通常燃焼時に比べてトルク変動が少ないことに着目して制御を行うようにした。また、図３に示す挟持圧力の制御を行うための油圧制御出力値を算出する処理ルーチンは、ＥＣＵ５００によって、適宜繰り返し行われる。例えば、内燃機関の運転中、常に周期的に繰り返し行うようにしても良いし、所定間隔をおいて定期的に繰り返し行うようにしても良い。
【００５２】
＜制御手順＞
このルーチンの処理がスタートすると、ＥＣＵ５００は、低温燃焼中であるか否かの判定を行う（ステップＳ１）。上記の通り、ＥＣＵ５００は、ＮＯｘ吸収剤等の温度情報や機関負荷情報等に基づいて燃焼状態を切替えている。従って、ＥＣＵ５００は、現在、低温燃焼中であるのか通常燃焼中であるのかは認識している。
【００５３】
そして、ステップＳ１で低温燃焼中であると判定された場合には、ＥＣＵ５００は低温燃焼時の安全率ＳＡを用いて、挟持圧力を算出する（ステップＳ２）。すなわち、Ｐ１＝ＳＡ×Ｐ０＝α×ＳＡ×Ｔ×Ｍを用いて、目標の挟持圧力Ｐ１を算出する。ここで、上述の通り、Ｐ０はベルト１３０が入力側プーリ１１０や出力側プーリ１２０に対して滑らない最小の挟持圧力であり、αは比例定数であり、Ｔは内燃機関２００から変速装置１００に伝達される伝達トルクであり、Ｍは変速装置１００の変速比である。
【００５４】
ここで、伝達トルクＴは、内燃機関２００におけるクランクシャフト２０１の軸トルクである。そして、軸トルクは、内燃機関２００における燃料噴射量と内燃機関２００の機関回転速度から予想することができる。従って、例えば、燃料噴射量と機関回転速度から機関の予想軸トルクを求めるマップを、予めＥＣＵ５００に備えられたＲＯＭに記憶しておく。そして、ＥＣＵ５００は、燃料噴射量及び機関回転速度の入力データから、このマップを用いて予想軸トルクを求めることができる。また、変速比Ｍは、例えば、アクセル開度（アクセル踏込み量）又はスロットル開度と車速とシフトレバーの位置情報などから求めることができる。従って、これらの各種情報から変速比Ｍを求めるマップを、予めＥＣＵ５００に備えられたＲＯＭに記憶しておく。そして、ＥＣＵ５００は、これらの各種情報の入力データから、このマップを用いて変速比Ｍを求めることができる。
【００５５】
そして、ステップＳ１で低温燃焼中ではない、すなわち通常燃焼中であると判定された場合には、ＥＣＵ５００は通常燃焼時の安全率ＳＢを用いて、挟持圧力を算出する（ステップＳ３）。すなわち、Ｐ２＝ＳＢ×Ｐ０＝α×ＳＢ×Ｔ×Ｍを用いて、目標の挟持圧力Ｐ２を算出する。ここで、上述した低温燃焼時の安全率ＳＡと通常燃焼時の安全率ＳＢはＳＡ＜ＳＢの関係にある。例えば、ＳＡ＝１．２，ＳＢ＝１．４とする。
【００５６】
その後、算出された挟持圧力となる油圧制御出力値の算出を行う（ステップＳ４）。すなわち、油圧制御出力値＝Ｋ×（Ｐ１又はＰ２）から油圧制御出力値を算出する。ただし、Ｋは比例定数である。この油圧制御出力値に関しては、油圧制御出力値と挟持圧力との対応関係を、予め、実験等から求めておくことができる。なお、油圧制御出力値とは、例えば、油圧制御装置４００がデューティ制御式のソレノイドバルブを利用した装置である場合には、デューティ比である。なお、第２回転部材１１２，１２２の駆動制御を、モータを用いた機械的制御により行う場合には、上記油圧制御出力値に対応するのは、例えば、モータの軸トルクやモータへの通電量である。
【００５７】
その後、直ぐに、あるいは所定期間後、再びステップＳ１に戻り、同じ手順を繰り返す。このように、ＥＣＵ５００においては、逐次、目標の挟持圧力及びこの挟持圧力を達成するための油圧制御出力値を算出している。そして、ＥＣＵ５００は、算出された油圧制御出力値によって油圧を制御するように、逐次、油圧制御装置４００に対して命令信号を発信している。
【００５８】
＜本実施の形態における制御によって得られる効果＞
以上のように、本実施の形態においては、ＥＣＵ５００は、内燃機関２００の燃焼状態が低温燃焼状態の場合には、通常燃焼状態の場合に比べて、挟持圧力を低減させる制御を行うようにしている。つまり、上記の通り、内燃機関２００における圧縮・膨張行程による筒内圧力の変化に起因する規則的なトルク変動は、通常燃焼時に比べて低温燃焼時の方が小さい。従って、ベルト１３０が入力側プーリ１１０や出力側プーリ１２０に対して滑らないようにするための挟持圧力は、通常燃焼時に比べて低温燃焼時の方が小さくても良い。そこで、本実施の形態においては、ＥＣＵ５００は、低温燃焼状態の場合と通常燃焼状態の場合に分けて、それぞれに応じた挟持圧力となる制御を行うようにしている。従って、低温燃焼状態において、過剰な挟持圧力となることを抑制することができる。これに伴い、摩擦損失を低減できる。また、ベルト１３０を挟持するのに必要な力を発生する仕事量を低減できる。これらのことから、燃料消費率も増加する。更に、ベルトの耐久性も向上する。
【００５９】
（第２の実施の形態）
図４は本発明の第２の実施の形態に係る変速装置の制御装置における制御手順を示すフローチャートである。本実施の形態においては、上記第１の実施の形態の場合と同様に、低温燃焼時は、通常燃焼時に比べてトルク変動が少ないことに着目して制御を行うようにした。更に、本実施の形態では、通常燃焼から低温燃焼に切替える際のトルク変動にも着目して制御を行うようにした。また、図４に示す挟持圧力の制御を行うための油圧制御出力値を算出する処理ルーチンは、ＥＣＵ５００によって、適宜繰り返し行われる。例えば、内燃機関の運転中、常に周期的に繰り返し行うようにしても良いし、所定間隔をおいて定期的に繰り返し行うようにしても良い。
【００６０】
＜制御手順＞
このルーチンの処理がスタートすると、ＥＣＵ５００は、低温燃焼中であるか否かの判定を行う（ステップＳ１）。上記第１の実施の形態でも説明した通り、ＥＣＵ５００は、現在、低温燃焼中であるのか通常燃焼中であるのかは認識している。そして、ステップＳ１で低温燃焼中であると判定された場合には、通常燃焼から低温燃焼に切替えてからの経過時間を計るための経過カウンタのカウントアップを行う（ステップＳ２）。その後、経過カウンタのカウント値が予め定められた所定値（閾値）を越えているか否かの判定を行う（ステップＳ３）。
【００６１】
そして、ステップＳ３で経過カウンタのカウント値が所定値を越えていると判定されれば、ＥＣＵ５００は低温燃焼時の安全率ＳＡを用いて、挟持圧力を算出する（ステップＳ６）。すなわち、Ｐ１＝ＳＡ×Ｐ０＝α×ＳＡ×Ｔ×Ｍを用いて、目標の挟持圧力Ｐ１を算出する。これに関しては、上記第１の実施の形態で説明しているので詳細説明は省略する。また、ステップＳ１で低温燃焼中ではない、すなわち通常燃焼中であると判定された場合には、経過カウンタをリセットする（ステップＳ３）。そして、ＥＣＵ５００は通常燃焼時の安全率ＳＢを用いて、挟持圧力を算出する（ステップＳ７）。すなわち、Ｐ２＝ＳＢ×Ｐ０＝α×ＳＢ×Ｔ×Ｍを用いて、目標の挟持圧力Ｐ２を算出する。これに関しても、上記第１の実施の形態と同様であるので、詳細説明は省略する。
【００６２】
また、ステップＳ３で経過カウンタのカウント値が所定値を越えていないと判定されれば、ＥＣＵ５００は低温燃焼切替え時の安全率ＳＣを用いて、挟持圧力を算出する（ステップＳ５）。すなわち、Ｐ３＝ＳＣ×Ｐ０＝α×ＳＡ×Ｔ×Ｍを用いて、目標の挟持圧力Ｐ３を算出する。ここで、上述した低温燃焼時の安全率ＳＡと通常燃焼時の安全率ＳＢと低温燃焼切替え時の安全率ＳＣはＳＡ＜ＳＢ＜ＳＣの関係にある。例えば、ＳＡ＝１．２，ＳＢ＝１．４，ＳＣ＝１．５とする。
【００６３】
その後、算出された挟持圧力となる油圧制御出力値の算出を行う（ステップＳ８）。すなわち、油圧制御出力値＝Ｋ×（Ｐ１又はＰ２又はＰ３）から油圧制御出力値を算出する。ただし、Ｋは比例定数である。これに関しても上記第１の実施の形態で説明した通りであるので、詳細説明は省略する。その後、直ぐに、あるいは所定期間後、再びステップＳ１に戻り、同じ手順を繰り返す。このように、ＥＣＵ５００においては、逐次、目標の挟持圧力及びこの挟持圧力を達成するための油圧制御出力値を算出している。そして、ＥＣＵ５００は、算出された油圧制御出力値によって油圧を制御するように、逐次、油圧制御装置４００に対して命令信号を発信している。
【００６４】
＜本実施の形態における制御によって得られる効果＞
以上のように、本実施の形態においても、上記第１の実施の形態と同様に、ＥＣＵ５００は、内燃機関２００の燃焼状態が低温燃焼状態の場合には、通常燃焼状態の場合に比べて、挟持圧力を低減させる制御を行うようにしている。これにより、上記第１の実施の形態の場合と同様の効果を得ることができる。
【００６５】
更に、本実施の形態では、内燃機関２００の燃焼状態が通常燃焼状態から低温燃焼状態に切り替わってから所定期間の間は、通常燃焼状態や低温燃焼状態のときよりも挟持圧力を増加させる制御を行うようにしている。つまり、上記の通り、通常燃焼と低温燃焼を切替える場合には、切替えの際にトルクが大きく変動することがある。特に、通常燃焼から低温燃焼への切替えの際に、ＥＧＲガスの量が不安定であるために、一時的にトルクが増大することがある。そこで、本実施の形態においては、ＥＣＵ５００は、通常燃焼状態から低温燃焼状態に切替えられた際に、一時的に挟持圧力を増加させるようにしている。従って、切替えの際に急激なトルク変動が生じた場合であっても、ベルト１３０が入力側プーリ１１０や出力側プーリ１２０に対して滑ってしまうことを防止することができる。従って、切替えの際においても、内燃機関２００の動力を安定して伝達することができ、ベルト１３０，入力側プーリ１１０及び出力側プーリ１２０の摩耗を抑制することができる。
【００６６】
ここで、挟持圧力を増加させる期間は、通常燃焼状態から低温燃焼状態に切替えられたことに起因してトルクが大きく変動し得る期間に基づいて設定する。具体的には、ＥＧＲガスの量が安定するまでの期間Ｑを設定すればよい。この期間Ｑについては、予め実験等によって測定しておくことができる。従って、上記ステップ４における判定基準となる所定値（閾値）は、期間Ｑに対応した値を設定すればよい。
【００６７】
なお、ＥＧＲガスの量が安定したか否かの判定は、ＥＧＲガスセンサを備えた装置の場合には、このセンサの出力値によって行うことができる。従って、このような装置の場合には、ＥＧＲガスセンサの出力値から、低温燃焼時の安全率ＳＡを用いるか、低温燃焼切替え時の安全率ＳＣを用いるかの判定を行うことができる。更に、ＥＧＲガスの量が安定したか否かの判定は、排気系における空燃比センサ（Ａ／Ｆセンサ）を備えた装置の場合には、このセンサの出力値によって行うことができる。従って、このような装置の場合には、空燃比センサの出力値から、低温燃焼時の安全率ＳＡを用いるか、低温燃焼切替え時の安全率ＳＣを用いるかの判定を行うことができる。
【００６８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、摩擦損失を低減し、プーリによってベルトを挟持する力を発生させる仕事量を低減することができ、また、これらに伴い、燃料消費率を向上することができる。
【００６９】
また、内燃機関の動力の伝達の安定化を図ることができ、ベルトやプーリの摩耗を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る変速装置及びその関連装置の概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る内燃機関の概略構成図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る変速装置の制御装置における制御手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る変速装置の制御装置における制御手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００  変速装置
１１０  入力側プーリ
１１１，１２１  第１回転部材
１１１ａ，１２１ａ  軸部
１１１ｂ，１２１ｂ  円錐台部
１１１ｃ，１２１ｃ  有底筒状部
１１２，１２２  第２回転部材
１２０  出力側プーリ
１３０  ベルト
２００  内燃機関
２０１  クランクシャフト
２１１  サプライポンプ
２１２  機関燃料通路
２１３  コモンレール
２１４  燃料噴射弁
２１５  燃焼室
２１６  吸気通路
２１７  排気通路
２１８  排気還流通路（ＥＧＲ通路）
２１９  ＥＧＲクーラ
２２０  ＥＧＲ弁
３００  ドライブシャフト
４００  油圧制御装置
５００  ＥＣＵ
Ｍ１，Ｍ２  溝
ＳＲ１，ＳＲ２  制御室
【図１】
2004324861.tif 000003
【図２】
2004324861.tif 000004
【図３】
2004324861.tif 000005
【図４】
2004324861.tif 000006