特許 7303656 車両及び車両の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-06-27

(45)【発行日】2023-07-05

(54)【発明の名称】車両及び車両の制御方法

(51)【国際特許分類】

   F16H 61/12 20100101AFI20230628BHJP

   F16H 61/662 20060101ALI20230628BHJP

   F16H 59/18 20060101ALI20230628BHJP

   F16H 59/44 20060101ALI20230628BHJP

   F16H 59/66 20060101ALI20230628BHJP

【ＦＩ】

F16H61/12

F16H61/662

F16H59/18

F16H59/44

F16H59/66

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019070611

(22)【出願日】2019-04-02

(65)【公開番号】P2020169672

(43)【公開日】2020-10-15

【審査請求日】2021-12-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000231350

【氏名又は名称】ジヤトコ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002468

【氏名又は名称】弁理士法人後藤特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】金山 義輝

(72)【発明者】

【氏名】豊原 耕平

(72)【発明者】

【氏名】山崎 正典

(72)【発明者】

【氏名】斎藤 隆志

(72)【発明者】

【氏名】大畑 智滋

(72)【発明者】

【氏名】平岡 忠明

【審査官】西藤 直人

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１２３８３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－２３５０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｈ ６１／１２

Ｆ１６Ｈ ６１／６６２

Ｆ１６Ｈ ５９／１８

Ｆ１６Ｈ ５９／３６－５９／４４

Ｆ１６Ｈ ５９／４８

Ｆ１６Ｈ ５９／６６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

無段変速機と駆動源とコントローラとを搭載する車両であって、
前記無段変速機は、
プライマリプーリおよびセカンダリプーリと、
前記プライマリプーリおよび前記セカンダリプーリに掛け渡されたベルトであって、
リングと、
前記リングにより結束された複数のエレメントであって当該ベルトの径方向に開口する受容部を夫々有し前記受容部に前記リングを受ける複数のエレメントと、
を有するベルトと、
を含んで構成され、
前記駆動源は、駆動輪に直結して設けられ、
前記駆動源とは異なる他の駆動源であって前記無段変速機を介して前記駆動輪に接続される他の駆動源をさらに備え、
前記コントローラは、前記複数のエレメントが有するエレメントの脱落の可能性が高い運転状態である所定の運転状態を検知したときは、前記所定の運転状態を検知していないときよりも前記駆動源のトルクを大きくするトルク増大制御を実行するとともに、前記他の駆動源のトルクを制限する制御部を有する、
ことを特徴とする車両。

【請求項2】

請求項１に記載の車両であって、
前記制御部は、アクセル開度および車速に基づき、前記所定の運転状態にあることを検知する、
ことを特徴とする車両。

【請求項3】

請求項２に記載の車両であって、
前記制御部は、前記車両が勾配路にあるときに、前記所定の運転状態にあることを検知する、
ことを特徴とする車両。

【請求項4】

請求項１に記載の車両であって、
前記制御部は、前記所定の運転状態として前記エレメントに横方向の力が加わる運転状態を検知したときに、前記トルク増大制御を実行するとともに、前記他の駆動源のトルクを制限する、
ことを特徴とする車両。

【請求項5】

無段変速機と駆動源とコントローラとを搭載し、前記無段変速機は、プライマリプーリおよびセカンダリプーリと、前記プライマリプーリおよび前記セカンダリプーリに掛け渡されたベルトであってリングと前記リングにより結束された複数のエレメントであって当該ベルトの径方向に開口する受容部を夫々有し前記受容部に前記リングを受ける複数のエレメントとを有するベルトと、を含んで構成され、前記駆動源は駆動輪に直結して設けられ、前記駆動源とは異なる他の駆動源であって前記無段変速機を介して前記駆動輪に接続される他の駆動源をさらに備える車両の制御方法であって、
前記複数のエレメントが有するエレメントの脱落の可能性が高い運転状態である所定の運転状態を検知したときは、前記所定の運転状態を検知していないときよりも前記駆動源のトルクを大きくするトルク増大制御を実行するとともに、前記他の駆動源のトルクを制限すること、
を含むことを特徴とする車両の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両及び車両の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

車両に搭載され、一対の可変プーリに対するベルトの接触径を変化させることにより変速比を無段階に調整可能な無段変速機として、動力を伝達する媒体ないしエレメントである複数の横方向部材を、リングまたは環状のバンドにより結束して構成されたベルトを備えるものが知られている。特許文献１には、このような無段変速機に適用されるベルトとして、概略コ字状に形成されたエレメントを備えるものが開示されている。このエレメントは、ベース部分と、ベース部分の両端から同方向に延びる一対のピラー部分と、を有し、１つのリングに対し、ピラー部分の間の開口を通じて装着される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特表２０１７－５１６９６６号公報（段落００２５～００２７）

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

エレメントを介して動力を伝達する無段変速機では、隣り合うエレメントの隙間（「エンドプレー」と呼ばれる）が拡大し、ベルトの全周にわたるエンドプレーの総量が増大する場合がある。このような状態では、エンドプレーが局所的に集中すると、エレメントが孤立状態となり得る。そして、孤立状態となったエレメントに対し、さらに横方向の力が加わると、エレメントがリングから脱落することが懸念される。引用文献１のものでは、エレメントのピラー部分にフックが設けられ、リングに対してこのフックによりエレメントを係止させているが、エレメントに横方向の力がかかり、エレメントがリングに対して横方向に移動することで、フックによる係止が解除されるためである。エンドプレーの拡大は、リングに伸びが生じることによるほか、エレメントが他のエレメントにより圧迫されたり、エレメント同士が擦れて摩耗したりすることにより発生する。

【0005】

本発明はこのような課題に鑑みてなされたもので、エレメントの脱落を抑制可能にすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のある態様の車両は、無段変速機と駆動源とコントローラとを搭載する車両であって、前記無段変速機は、プライマリプーリおよびセカンダリプーリと、前記プライマリプーリおよび前記セカンダリプーリに掛け渡されたベルトであって、リングと、前記リングにより結束された複数のエレメントであって当該ベルトの径方向に開口する受容部を夫々有し前記受容部に前記リングを受ける複数のエレメントと、を有するベルトと、を含んで構成される。また、前記駆動源は、駆動輪に直結して設けられる。前記車両は前記駆動源とは異なる他の駆動源であって前記無段変速機を介して前記駆動輪に接続される他の駆動源をさらに備える。前記コントローラは、前記複数のエレメントが有するエレメントの脱落の可能性が高い運転状態である所定の運転状態を検知したときは、前記所定の運転状態を検知していないときよりも前記駆動源のトルクを大きくするトルク増大制御を実行するとともに、前記他の駆動源のトルクを制限する制御部を有する。

【0007】

本発明の別の態様によれば、上記態様の車両に対応する車両の制御方法が提供される。

【発明の効果】

【0008】

これらの態様によれば、駆動輪と直結する駆動源のトルクを大きくすることにより、無段変速機に入力される駆動トルクを小さくすることが可能になるので、ベルトが動力伝達を行う際にエレメントに加わる押し力を低下させることが可能になる。このため、圧迫によるエレメントの潰れ量を小さくすることが可能になり、この結果、エンドプレーの総量の増大を抑制することが可能になる。このためこれらの態様によれば、エレメントの脱落の可能性が高い運転状態であっても、エレメントの脱落が抑制可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る無段変速機を備える車両の動力伝達系の構成を示す概略図である。

【図2】図２は、同上無段変速機の構成を示す概略図である。

【図3】図３は、同上無段変速機に備わるベルトの構成を示す断面図である。

【図4】図４は、同上ベルトの組立方法（エレメントの装着手順）を示す説明図である。

【図5】図５は、エンドプレーが集中した状態を模式的に示す説明図である。

【図6】図６は、本発明の一実施形態に係る制御の一例をフローチャートで示す図である。

【図7】図７は、実際に無段変速機に入力される駆動トルクを小さくする場合の制御の一例をフローチャートで示す図である。

【図8】図８は、変形例の車両の駆動系の全体構成を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

【0011】

（車両駆動系の構成）
図１は、本発明の一実施形態に係る無段変速機２を備える車両の動力伝達系（以下「駆動系」という）Ｐ１の全体構成を概略的に示している。

【0012】

本実施形態に係る駆動系Ｐ１は、車両の駆動源として内燃エンジン（以下、単に「エンジン」という）１を備え、エンジン１と左右の駆動輪５、５とをつなぐ動力伝達経路上に無段変速機２を備える。エンジン１と無段変速機２とは、トルクコンバータを介して接続することが可能である。無段変速機２は、エンジン１から入力した回転動力を所定の変速比で変換し、ディファレンシャルギア３を介して駆動輪５に出力する。

【0013】

無段変速機２は、変速要素として入力側にプライマリプーリ２１を備えるとともに、出力側にセカンダリプーリ２２を備える。無段変速機２は、プライマリプーリ２１およびセカンダリプーリ２２に掛け渡された金属ベルト２３を備え、これらのプーリ２１、２２における金属ベルト２３の接触部半径の比を変化させることで、変速比を無段階に変更することが可能である。

【0014】

プライマリプーリ２１およびセカンダリプーリ２２は、固定シーブ２１１、２２１と、固定シーブ２１１、２２１に対して同軸に、固定シーブ２１１、２２１の回転中心軸Ｃｐ、Ｃｓに沿って軸方向に移動可能に設けられた可動シーブ２１２、２２２と、を備える。無段変速機２の入力軸に対してプライマリプーリ２１の固定シーブ２１１が接続され、出力軸に対してセカンダリプーリ２２の固定シーブ２２１が接続されている。無段変速機２の変速比は、プライマリプーリ２１およびセカンダリプーリ２２の可動シーブ２１２、２２２に作用する作動油の圧力を調整し、固定シーブ２１１、２２１と可動シーブ２１２、２２２との間に形成されるＶ溝の幅を変化させることで制御される。

【0015】

本実施形態では、無段変速機２の作動圧の発生源として、エンジン１または図示しない電動モータを動力源とするオイルポンプ６を備える。オイルポンプ６は、変速機オイルパンに貯蔵されている作動油を昇圧させ、これを元圧として、所定の圧力の作動油を、油圧制御回路７を介して可動シーブ２１２、２２２の油圧室に供給する。図１は、油圧制御回路７から油圧室への油圧供給経路を、矢印付きの点線により示している。

【0016】

無段変速機２から出力された回転動力は、所定の減速比に設定された最終ギア列または副変速機（いずれも図示せず）およびディファレンシャルギア３を介して駆動軸４に伝達され、駆動輪５を回転させる。

【0017】

車両は、第１駆動源であるエンジン１に加え、第２駆動源である電動モータ８１を駆動源としてさらに備える。電動モータ８１は、発電機としても、発動機としても動作可能なモータジェネレータであり、駆動輪５、５に対し、無段変速機２を介さずに動力を伝達可能に配設されている。ここで、「無段変速機を介さずに」とは、無段変速機２による変速を介さない、という意味であり、エンジン１と駆動輪５、５とをつなぐ動力伝達経路上で、無段変速機２と駆動輪５、５との間に配置される場合に限らず、セカンダリプーリ２２の出力軸に接続されることで、実質的に無段変速機２よりも下流側の動力伝達経路上にある場合を包含する。図１は、後者の例を示す。

【0018】

このように設けられた電動モータ８１は、駆動輪５に直結して設けられる。また、このような電動モータ８１に対し、エンジン１は、電動モータ８１とは異なる他の駆動源であって無段変速機２を介して駆動輪５に接続される他の駆動源を構成する。

【0019】

（制御システムの構成および基本動作）
エンジン１、無段変速機２及び電動モータ８１の動作は、エンジンコントローラ１０１、変速機コントローラ２０１及びモータコントローラ３０１により夫々制御される。エンジンコントローラ１０１、変速機コントローラ２０１及びモータコントローラ３０１は、いずれも電子制御ユニットとして構成され、中央演算装置（ＣＰＵ）、ＲＡＭおよびＲＯＭ等の各種記憶装置、入出力インターフェース等を備えたマイクロコンピュータからなる。エンジンコントローラ１０１、変速機コントローラ２０１及びモータコントローラ３０１は、車両の制御を統合する統合コントローラ４０１を介して、ＣＡＮ規格のバスにより互いに通信可能に接続されている。

【0020】

エンジンコントローラ１０１には、エンジン１の運転状態を検出する運転状態センサの検出信号が入力される。エンジンコントローラ１０１は、運転状態をもとに所定の演算を実行し、エンジン１の燃料噴射量、燃料噴射時期および点火時期等を設定する。運転状態センサとして、運転者によるアクセルペダルの操作量（以下「アクセル開度」という）を検出するアクセルセンサ１１１、エンジン１の回転速度を検出する回転速度センサ１１２、エンジン冷却水の温度を検出する冷却水温度センサ１１３等が設けられるほか、図示しないエアフローメータ、スロットルセンサ、燃料圧力センサおよび空燃比センサ等が設けられている。

【0021】

変速機コントローラ２０１には、無段変速機２の制御に関連して、車両の走行速度を検出する車速センサ２４１、無段変速機２の入力軸の回転速度を検出する入力側回転速度センサ２４２、無段変速機２の出力軸の回転速度を検出する出力側回転速度センサ２４３、無段変速機２の作動油の温度を検出する油温センサ２４４、シフトレバーの位置を検出するシフト位置センサ２４５等からの信号が入力される。

【0022】

変速機コントローラ２０１は、変速に関する基本的な制御として、シフト位置センサ２４５からの信号に基づき運転者により選択されたシフトレンジを判定するとともに、アクセル開度および車両の走行速度等に基づき、無段変速機２の目標変速比を設定する。そして、変速機コントローラ２０１は、オイルポンプ６が生じさせる油圧を元圧として、プライマリプーリ２１およびセカンダリプーリ２２の可動シーブ２１２、２２２に対して目標変速比に応じた所定の油圧が作用するように、油圧制御回路７に制御信号を出力する。

【0023】

モータコントローラ３０１は、インバータ８５を制御することにより、電動モータ８１を制御する。モータコントローラ３０１には、電動モータ８１の回転速度を検出するセンサ等からの信号が入力される。

【0024】

統合コントローラ４０１には、加速度センサ２４６、操舵角センサ２４７、サスペンションストロークセンサ２４８、カメラセンサ２４９、カーナビゲーション装置２５０、ブレーキセンサ２５１、勾配センサ２５２等からの信号、情報が入力される。統合コントローラ４０１に入力される信号、情報は、他のコントローラを介して入力されてもよい。統合コントローラ４０１には、エンジンコントローラ１０１から、アクセル開度等、エンジン１の運転状態に関する情報も入力される。

【0025】

加速度センサ２４６は、車体に対して横方向（つまり、水平であり、車両の直進方向に垂直な方向）に作用する加速度（以下「横方向加速度ＡＣＣｌ」ともいう）を検出する。本実施形態では、金属ベルト２３の延伸方向、換言すれば、プライマリプーリ２１またはセカンダリプーリ２２の回転中心軸Ｃｐ、Ｃｓに垂直な水平方向が車両の直進方向と一致し、金属ベルト２３の周方向および径方向に垂直な方向が車両の横方向に一致する。よって、加速度センサ２４６により検出される横方向加速度ＡＣＣｌは、金属ベルト２３またはその動力伝達媒体であるエレメントに対して横方向に作用する加速度ないし力（つまり、慣性力）の大きさを示す。当該エレメントは後述するエレメント２３１であり、当該横方向は後述する横方向Ｌである。

【0026】

操舵角センサ２４７は、車両の操舵角（以下「操舵角Ａｓｔｒ」ともいう）を検出する。本実施形態では、ステアリングホイールの基準角位置に対する回転角（つまり、ステアリングホイールの切れ角）が、操舵角として検出される。

【0027】

サスペンションストロークセンサ２４８は、車両の姿勢を検出する手段として設けられ、本実施形態では、前輪または後輪の左右両側のサスペンション装置に取り付けられた一対のストロークセンサにより構成される。本実施形態では、左右一対のストロークセンサからなるサスペンションストロークセンサ２４８の検出信号をもとに、車両に生じている横方向の揺れ（以下「横揺れ」という場合がある）を判定するが、サスペンションストロークセンサ２４８として、前輪および後輪双方の左右サスペンション装置にストロークセンサが夫々取り付けられてもよく、これにより、横揺れの判定に対する前後方向の揺れないし傾きの影響を排除することが可能となる。

【0028】

サスペンションストロークセンサ２４８は、ショックアブソーバに備わるピストンロッドの変位を検出する変位センサにより具現可能であり、サスペンションアームの角度を検出する角度センサによっても可能である。

【0029】

カメラセンサ２４９は、車両が現在走行中の道路または路面の状態を検出する手段として設けられている。カメラセンサ２４９により撮影された画像または映像を解析することで、道路または路面の状態として、路面の凹凸の有無およびその大きさを判断することが可能である。

【0030】

カーナビゲーション装置２５０は、道路地図情報を有するとともに、ＧＰＳセンサを内蔵し、ＧＰＳセンサにより取得される車両の現在位置（例えば、緯度および経度により表示される絶対位置）を道路地図情報と照合することで、車両の道路地図上での位置を検出する。本実施形態において、カーナビゲーション装置２５０は、道路または路面の状態を検出する他の手段として、カメラセンサ２４９に代替するかまたはこれを補完する。

【0031】

ブレーキセンサ２５１は、ブレーキペダルの踏力を検出する。勾配センサ２５２は、道路勾配を検出する。道路勾配は、車両位置における道路の勾配であり、車両駆動方向に上り勾配となる場合に正とされ、車両駆動方向に下り勾配となる場合に負とされる。例えば、車両が登坂路にいる場合には、道路勾配は、前進（Ｄ）レンジで車両駆動方向に上り勾配となるため正とされ、後進（Ｒ）レンジで車両駆動方向に下り勾配となるため負とされる。

【0032】

本実施形態では、後述する制御を行うコントローラ５０１が、エンジンコントローラ１０１、変速機コントローラ２０１、モータコントローラ３０１、統合コントローラ４０１を有して構成される。

【0033】

（無段変速機の構成）
図２は、本実施形態に係る無段変速機２の構成を、図１に示すｘ－ｘ線断面により示している。

【0034】

本実施形態において、無段変速機２は、一対の可変プーリ、具体的には、プライマリプーリ２１およびセカンダリプーリ２２と、これら一対のプーリ２１、２２に掛け渡された金属ベルト２３と、を備える。図２は、断面で示す都合上、プライマリプーリ２１の可動シーブ２１２と、セカンダリプーリ２２の固定シーブ２２１と、金属ベルト２３と、を示している。無段変速機２は、プッシュベルト式であり、金属ベルト２３は、動力伝達媒体である複数のエレメント２３１をその板厚方向に並べ、リング２３２（「フープ」または「バンド」と呼ばれる場合もある）により互いに結束することで構成される。

【0035】

図３は、本実施形態に係るエレメント２３１の構成を、金属ベルト２３の周方向に垂直な断面により示している。

【0036】

本実施形態において、金属ベルト２３のリング２３２は、複数のリング部材２３２ａ～２３２ｄを互いに積層して構成された１つのリングであり、この１つのリング２３２に複数のエレメント２３１が装着されて、金属ベルト２３が構成される。リング２３２が１つであることから、本実施形態に係る金属ベルト２３は、モノリング式の金属ベルトまたは単に「モノベルト」と呼ばれる場合がある。図３は、リング部材が４つ（２３２ａ～２３２ｄ）の場合を示すが、リング部材の数がこれに限定されるものでないことはいうまでもない。

【0037】

エレメント２３１は、概して、基部２３１ａと、基部２３１ａの延伸方向に垂直に、互いに同方向に延びる一対の側部２３１ｂ、２３１ｂと、から構成され、本実施形態では、全体として、概略コ字状をなしている。基部２３１ａは、サドル部分とも呼ばれ、リング２３２を横断するだけの長さを有し、その両端に、プライマリプーリ２１およびセカンダリプーリ２２の各シーブ２１１、２１２、２２１、２２２に対する接触面が形成されている。基部２３１ａの延伸方向は、エレメント２３１の幅方向であり、金属ベルト２３の横方向Ｌに一致する。側部２３１ｂは、ピラー部分とも呼ばれ、リング２３２を挟む各側で基部２３１ａに接続し、その延伸方向は、エレメント２３１の高さ方向であり、金属ベルト２３の径方向Ｒに一致する。これら一対の側部２３１ｂ、２３１ｂの互いに向き合う内面と基部２３１ａの上面とにより、横方向Ｌに垂直な方向、つまり、金属ベルト２３の径方向Ｒに開口するエレメント２３１の受容部２３１ｒが形成される。本実施形態において、受容部２３１ｒが開口する方向は、金属ベルト２３の径方向Ｒに関して外向きである。エレメント２３１は、受容部２３１ｒにリング２３２を受ける状態で、金属ベルト２３の内周側からリング２３２に装着される。

【0038】

エレメント２３１は、受容部２３１ｒを形成する左右夫々の側部２３１ｂに、その内面から内向きに突出するフックないし挟持片ｆを有し、リング２３２に装着された状態で、基部２３１ａとこれらのフックｆとの間にリング２３２が保持される。エレメント２３１は、左右両方の側部２３１ｂ、２３１ｂに、受容部２３１ｒの空間を部分的に、横方向Ｌに拡張させる、一対の切欠きｎを有する。切欠きｎは、フックｆに可撓性を持たせ、リング２３２を抑えつける力を付与するとともに、エレメント２３１の装着時にリング２３２の逃げとなる空間を形成するものである。

【0039】

図４（ａ）～４（ｃ）は、金属ベルト２３の組立方法、具体的には、エレメント２３１のリング２３２に対する装着手順を時系列に示している。図４は、図示の便宜上、リング２３２の姿勢を変えて手順を示すが、実際の装着時では、エレメント２３１の向きが変えられることはいうまでもない。

【0040】

初めに、エレメント２３１をリング２３２に対して傾けた状態として、リング２３２の内周側に配置し、エレメント２３１の受容部２３１ｒに、リング２３２の一方の側縁を挿入する。そして、エレメント２３１を、基部２３１ａをリング２３２に近付けるように移動させ、図４（ａ）に示すように、基部２３１ａと一方の側部２３１ｂに備わるフック（同図に示す状態では、左側の側部２３１ｂに備わるフック）ｆとの間を通じて、リング２３２の側縁を切欠きｎに到達させる。

【0041】

次いで、図４（ｂ）に示すように、エレメント２３１を、基部２３１ａとフックｆとの間に位置するリング２３２の部分を中心として回転させ（同図に示す状態では、時計回りとは反対に回転させ）、エレメント２３１のリング２３２に対する傾斜を解消させる。この状態で、エレメント２３１は、基部２３１ａがリング２３２に平行となる。

【0042】

エレメント２３１の基部２３１ａをリング２３２に平行な状態とした後、図４（ｃ）に示すように、エレメント２３１を、リング２３２に対し、リング２３２の側縁を切欠きｎから出す方向に相対的に移動させ（同図に示す状態では、エレメント２３１を左側に移動させ）、リング２３２を基部２３１ａの中心に配置させる。これにより、１つのエレメント２３１の装着が完了する。

【0043】

このような手順を金属ベルト２３の全周にわたる全てのエレメント２３１に対して繰り返すことで、金属ベルト２３が完成する。リング２３２の張力により、さらに、エレメント２３１の前面に設けられた凸部ｐ（図３）と隣り合うエレメント２３１の背面に設けられた凹部との係合により、前後のエレメント２３１が互いに結束される。

【0044】

ここで、エレメント２３１を動力伝達媒体とする無段変速機２では、隣り合うエレメント２３１の隙間であるエンドプレーＥＰが拡大し、金属ベルト２３の全周にわたるエンドプレーＥＰの総量が増大する場合がある。具体的には、エレメント２３１を束ねるリング２３２に弾性的または塑性的な変形による伸びが生じた場合や、エレメント２３１が他のエレメント２３１により圧迫されて押し潰されたり、エレメント２３１同士が擦れて摩耗したりする場合である。

【0045】

このような状態でエンドプレーＥＰが局所的に集中すると、エレメント２３１が孤立状態となり得る。そして、孤立状態となったエレメント２３１に対し、金属ベルト２３の周方向および径方向Ｒに垂直な方向（つまり、横方向Ｌ）の力が加わると、エレメント２３１がリング２３２に対して横方向Ｌに移動する。よって、図４を参照して先に説明した手順とは逆の手順により、エレメント２３１がリング２３２から脱落する懸念がある。

【0046】

このように、エレメント２３１の脱落は、エンドプレーＥＰの総量が増大すること、エンドプレーＥＰが集中すること、エレメント２３１が横方向Ｌに移動すること、の３つの条件が成立すると発生し得る。

【0047】

このため、これら３つの条件のうち少なくとも１つの条件が満たされた場合は、３つの条件すべてが満たされずエレメント２３１の脱落の可能性がない場合よりも、エレメント２３１の脱落の可能性は高くなる。また、これら３つの条件のうち成立している条件の数が多いほど、エレメント２３１の脱落の可能性は高くなる。

【0048】

これら３つの条件のうち少なくとも１つの条件が満たされる車両の運転状態は、エレメント２３１の脱落の可能性が生じる運転状態であり、これら３つの条件すべてが満たされない場合よりも、エレメント２３１の脱落の可能性が高い運転状態とされる。

【0049】

図２は、エンドプレーＥＰが集中した状態を示し、図５は、理解を容易にするため、エンドプレーＥＰが集中した金属ベルト２３の部分を、拡大視により模式的に示している。図２において、エンドプレーＥＰは、金属ベルト２３のうち点線で示す範囲ＡおよびＢで集中している。

【0050】

本実施形態では、エレメント２３１、具体的には、エレメント２３１の受容部２３１ｒの開口する方向が、金属ベルト２３の径方向Ｒに関して外向きであるため、金属ベルト２３のうち、エレメント２３１の受容部２３１ｒが鉛直方向に関して下側に向く部分、換言すれば、プライマリプーリ２１の回転中心軸Ｃｐと、セカンダリプーリ２２の回転中心軸Ｃｓと、を結ぶ直線Ｘよりも下側にある部分では、仮にエンドプレーＥＰが発生したとしてもエレメント２３１の脱落は抑制される。これに対し、受容部２３１ｒが上側に向く部分では、脱落の可能性がある。

【0051】

さらに、金属ベルト２３の上側部分のうち、金属ベルト２３に対してプーリ２１、２２から加わる力により図２に示す範囲ＡおよびＢでエンドプレーＥＰが発生する傾向がある。その際、範囲Ａ、Ｂは、プーリ２１、２２が回転する方向に応じて、エレメント２３１がプーリ２１、２２のシーブ間に挟まる方向に進む場合、換言すれば、金属ベルト２３がプーリ２１、２２のシーブ間の空間に進入する方向に進む場合と、金属ベルト２３がプーリ２１、２２のシーブ間の空間から脱出する方向に進む場合と、で区別される。進入方向に進む場合（図２に示す例では、範囲Ｂ）は、エンドプレーＥＰが生じてもエレメント２３１がプーリ２１、２２に挟まれることになるため、脱落は抑制される。他方で、脱出方向に進む場合（範囲Ａ）は、プーリ２１、２２による支えがなくなるため、エンドプレーＥＰが生じるとエレメント２３１が脱落する可能性があり、対策の必要がある。

【0052】

例えば急ブレーキ時には、セカンダリプーリ２２からプライマリプーリ２１に回転方向とは逆向きの動力が伝達される。このとき範囲Ａでは、回転方向とは逆向きの動力によって金属ベルト２３の伸びが発生するので、エンドプレーＥＰが集中する。また、範囲Ｂでは、プッシュ方式でプライマリプーリ２１からセカンダリプーリ２２への動力伝達を行っていた金属ベルト２３の圧縮が解放されるので、エンドプレーＥＰが集中する。

【0053】

エンドプレーＥＰの集中により、隣り合うエレメント２３１の間に単に隙間ができるだけでなく、凸部ｐが凹部から出て、それらの係合が解除され、エレメント２３１がリング２３２に対して横方向Ｌに移動可能な状態にあることが分かる。

【0054】

このような事情に鑑み、本実施形態ではコントローラ５０１が、次に説明するように制御を行う。

【0055】

図６は、コントローラ５０１が行う制御の一例をフローチャートで示す図である。コントローラ５０１は、本フローチャートの処理を実行するように構成されることで、制御部を有した構成とされる。

【0056】

ステップＳ１で、コントローラ５０１は、車両の運転状態を検知する。ステップＳ１では、図１を用いて前述した各種の入力信号、入力情報に基づき、車両の運転状態が検知される。

【0057】

ステップＳ２で、コントローラ５０１は、車両の運転状態が所定の運転状態か否かを判定する。所定の運転状態は、エレメント２３１の脱落の可能性が高い運転状態であり、エレメント２３１の脱落についての前述した３つの条件のうち少なくとも１つの条件が満たされる車両の運転状態とされる。また、前述した３つの条件のうちエンドプレーＥＰが集中すること、という条件は例えば、前述したように急ブレーキ時に成立する。

【0058】

このため、ステップＳ２の判定は例えば、車速センサ２４１とブレーキセンサ２５１とからの信号に基づき行うことができる。急ブレーキ時には、通常の減速時よりも無段変速機２に大きな制動トルクがかかることにより、圧迫によるエレメント２３１の潰れやリング２３２の伸びが助長される結果、エンドプレーＥＰの総量が増大すること、という条件も成立する。ステップＳ１、ステップＳ２の処理は例えば、統合コントローラ４０１により行うことができる。

【0059】

ステップＳ２で肯定判定であれば、車両の運転状態が所定の運転状態であることが検知され、処理はステップＳ３に進む。所定の運転状態は、所定の運転状態を指標するパラメータを検知するセンサにより直接検知される代わりに、所定の運転状態を指標するパラメータと相関関係を有するパラメータ等に基づき推定されることにより、検知されてもよい。ステップＳ２で否定判定の場合、処理はステップＳ４に進む。

【0060】

まず、ステップＳ４について説明すると、コントローラ５０１は、通常制御を維持する。通常制御とは、所定の運転状態が検知されない場合に行われる駆動源の制御である。

【0061】

ステップＳ３で、電動モータ８１のトルク増大制御を実行する。トルク増大制御は、ステップＳ４で実行される通常制御時よりもトルクを増大させることにより行われる。従って、ステップＳ３では、所定の運転状態が検知されたときに、所定の運転状態が検知されていないときよりも電動モータ８１のトルクを大きくするトルク増大制御が実行される。

【0062】

これにより、無段変速機２に入力される駆動トルクを小さくすることが可能になるので、金属ベルト２３が動力伝達を行う際にエレメント２３１に加わる押し力を低下させることが可能になる。このため、圧迫によるエレメント２３１の潰れ量を小さくすることが可能になり、この結果、エンドプレーＥＰの総量の増大を抑制することが可能になる。ステップＳ３の処理は、モータコントローラ３０１により行うことができる。ステップＳ３、ステップＳ４の後には、処理は一旦終了する。

【0063】

実際に無段変速機２に入力される駆動トルクを小さくするにあたり、エンジン１のトルク制限制御は例えば、所定の運転状態が検知された場合に、電動モータ８１のトルク増大制御の実行に応じて行うことができる。

【0064】

この場合、電動モータ８２のトルクを増大させ、要求駆動トルクに対してエンジントルクが占める割合ないし配分を減少させることにより、プライマリプーリ２１に入力される駆動トルクの減少を通じて、エンドプレーＥＰの拡大を抑制できる。つまり、エンジン１のトルク制限制御は例えば、電動モータ８１のトルク増大制御により増大させたトルクに応じた分だけ、エンジン１のトルクを低下させることにより行うことができる。

【0065】

実際に無段変速機２に入力される駆動トルクを小さくするにあたり、コントローラ５０１は例えば、次に説明する制御を行うように構成されてもよい。

【0066】

図７は、実際に無段変速機２に入力される駆動トルクを小さくする場合の制御の一例をフローチャートで示す図である。コントローラ５０１は、本フローチャートの処理を実行するように構成されることで、電動モータ８１のトルク増大制御に加え、エンジン１のトルク制限制御をさらに実行する制御部を有した構成とされる。

【0067】

ステップＳ１１、ステップＳ１２、ステップＳ１５及びステップＳ１７の処理は、前述したステップＳ１、ステップＳ２、ステップＳ３及びステップＳ４の処理と同様である。このためここでは、図６に示すフローチャートの処理と異なる処理について主に説明する。本フローチャートの処理は、エンジン１及び電動モータ８１のうち少なくともエンジン１を駆動源として用いる車両走行時、つまりエンジン走行時及びハイブリッド走行時に行うことができる。

【0068】

ステップＳ１２で肯定判定の場合、処理はステップＳ１３に進み、コントローラ５０１は、エンジン１のトルク制限制御を実行する。トルク制限制御では、エンジン１のトルクが、所定トルク以下に制限され、これによりエンジン１のトルク低下が図られる。所定トルクは、エンドプレーＥＰの総量の増大を抑制する観点から予め設定できる。

【0069】

エンジン１のトルク制限制御により、実際に無段変速機２に入力される駆動トルクが小さくなるので、エンドプレーＥＰの総量の増大が抑制される。従って、前述した３つの条件のうちエンドプレーＥＰの総量が増大すること、という条件が成立し難くなるので、エレメント２３１の脱落が抑制される。ステップＳ１３の処理は、エンジンコントローラ１０１により行うことができる。

【0070】

ステップＳ１４で、コントローラ５０１は、アクセル開度に照らし車両の加速度が低いか否かを判定する。つまり、コントローラ５０１は、アクセル開度に応じた要求加速度よりも実際の加速度が低いか否かを判定する。要求加速度は、アクセル開度に応じて予め設定できる。このような判定は例えば、アクセルセンサ１１１及び車速センサ２４１からの信号に基づき、統合コントローラ４０１により行うことができる。

【0071】

ステップＳ１４で否定判定であれば、処理はステップＳ１６に進み、コントローラ５０１は、電動モータ８１の出力を維持する。電動モータ８１の出力を維持することは、エンジン１及び電動モータ８１のうちエンジン１のみを駆動源として用いるエンジン走行時に、電動モータ８１の出力をゼロのままとすることを含む。

【0072】

ステップＳ１４で肯定判定であれば、処理はステップＳ１５に進み、コントローラ５０１は、電動モータ８１のトルク増大制御を実行する。この例では、所定の運転状態が検知された場合に、ステップＳ１５で電動モータ８１のトルク増大制御を行うことが前提とされる。このような前提のもと、ステップＳ１５よりも前のステップＳ１３で、エンジン１のトルク制限制御が行われる。

【0073】

この場合、アクセル開度に応じた車両全体としての目標トルクへのトルク制御を電動モータ８１を用いて行うことができるので、トルク制御の応答性及び制御性が良好になる。

【0074】

このように、エンジン１のトルク制限制御は、所定の運転状態が検知された場合に、電動モータ８１のトルク増大制御とともに行われるように構成されることを条件に、電動モータ８１のトルク増大制御よりも先に行われるように構成されてもよい。

【0075】

次に、本実施形態の主な作用効果について説明する。

【0076】

本実施形態における車両は、無段変速機２と電動モータ８１とコントローラ５０１とを搭載する。無段変速機２は、プライマリプーリ２１およびセカンダリプーリ２２と、プライマリプーリ２１およびセカンダリプーリ２２に掛け渡された金属ベルト２３であって、リング２３２と、リング２３２により結束された複数のエレメント２３１であって当該金属ベルト２３の径方向に開口する受容部２３１ｒを夫々有し受容部２３１ｒにリング２３２を受ける複数のエレメント２３１と、を有する金属ベルト２３と、を含んで構成される。電動モータ８１は、駆動輪５に直結して設けられる。コントローラ５０１は、複数のエレメント２３１が有するエレメント２３１、つまり複数のエレメント２３１を構成するエレメント２３１の脱落の可能性が高い運転状態である所定の運転状態を検知したときは、当該運転状態を検知していないときよりも電動モータ８１のトルクを大きくするトルク増大制御を実行するように構成される。

【0077】

このような構成によれば、駆動輪５と直結する電動モータ８１のトルクを大きくすることにより、無段変速機２に入力される駆動トルクを小さくすることが可能になるので、金属ベルト２３が動力伝達を行う際にエレメント２３１に加わる押し力を低下させることが可能になる。このため、圧迫によるエレメント２３１の潰れ量を小さくすることが可能になり、この結果、エンドプレーＥＰの総量増大を抑制することが可能になる。このためこのような構成によれば、エレメント２３１の脱落の可能性が高い運転状態であっても、エレメント２３１の脱落が抑制可能になる（請求項１、６に対応する効果）。

【0078】

本実施形態では、コントローラ５０１は、所定の運転状態として複数のエレメント２３１のエンドプレーＥＰが集中する運転状態を検知したときにトルク増大制御を実行する。

【0079】

このような構成によれば、エンドプレーＥＰが集中すること、という条件の成立により、エレメント２３１が脱落する可能性が高まっても、電動モータ８１のトルクを増大させることにより、エンドプレーＥＰの総量が増大すること、という条件の成立を妨げることが可能になる。従って、前述した３つの条件すべてが成立することを妨げることが可能になるので、エレメント２３１の脱落が抑制可能になる。また、このような構成によれば、前述した３つの条件すべてが成立する前にエレメント２３１の脱落に予防的に対処するので、対処の遅れに起因した脱落の発生を防止することが可能になる。さらにこのような構成によれば、３つの条件の成立を予防的に妨げることが可能になるので、脱落を未然に防ぎやすくすることも可能になる（請求項２に対応する効果）。

【0080】

車両は、電動モータ８１に加えてエンジン１をさらに備え、コントローラ５０１は、所定の運転状態を検知したときは、エンジン１のトルクを制限する。

【0081】

このような構成によれば、実際に無段変速機２に入力される駆動トルクを小さくすることにより、エンドプレーＥＰの総量の増大を抑制できる。従って、前述した３つの条件のうちエンドプレーＥＰの総量が増大すること、という条件を成立し難くすることにより、エレメント２３１の脱落を抑制できる（請求項５に対応する効果）。

【0082】

次に、変形例について説明する。

【0083】

図８は、車両の駆動系Ｐ１の変形例である車両の駆動系Ｐ２の全体構成を概略的に示している。

【0084】

駆動系Ｐ２は、第２駆動源である電動モータ８２が、エンジン１からの動力の伝達を受ける第１駆動輪５１、５１ではなく、これとは異なる第２駆動輪５２、５２に対して動力を伝達可能に設けられている点で、駆動系Ｐ１と相違する。ここで、電動モータ８２は、駆動系Ｐ２の電動モータ８１と同様に、駆動輪（つまり、第１駆動輪）５１、５１に対し、無段変速機２を介さずに動力を伝達可能な状態にある。

【0085】

この場合も、電動モータ８２のトルクを増大させ、要求駆動トルクに対してエンジントルクが占める割合ないし配分を減少させることにより、プライマリプーリ２１に入力されるトルクの減少を通じて、エンドプレーＥＰの拡大を抑制することが可能になる。従って、エンドプレーＥＰの総量増大を抑制することが可能になる。このためこの場合も、エレメント２３１の脱落が抑制可能になる（請求項１、６に対応する効果）。

【0086】

エレメント２３１の脱落を生じさせる可能性があるエンドプレーＥＰが発生する領域であるエンドプレー発生領域は、次のように定めることができる。

【0087】

すなわち、エンドプレー発生領域は、金属ベルト２３に加わる力のつり合いに関する運動方程式を解き、対象とするエレメント２３１（具体的には、図２に示す範囲Ａにあるエレメント）に対し、上記エンドプレーＥＰを生じさせるほどの力が隣り合うエレメント２３１同士の間を開く方向に加わるか否かを計算することで定めることができる。このように、エンドプレー発生領域は、プーリ２１、２２の半径のほか、金属ベルト２３の弾性係数等、動力伝達系の仕様によっても変化するため、これらのパラメータに応じて適宜設定されるのが好ましい。

【0088】

このようなエンドプレー発生領域は、車両の運転状態（具体的には、アクセル開度および車速）に応じて予め設定することができる。このため、変速機コントローラ２０１は、アクセル開度ＡＰＯ及び車速ＶＳＰに基づき、所定の運転状態にあることを検知する構成とされてもよい。この場合、アクセル開度および車速が計測されている場合（つまり、アクセル開度および車速がいずれも０でない場合）に、エンドプレー発生領域にあるか否かを判定することができる。

【0089】

このような構成の変速機コントローラ２０１はさらに、車両が勾配路にあるときに、所定の運転状態にあることを検知する構成とすることができる。つまり、エンドプレー発生領域は例えば、車両が勾配路にあるときに対して設定することができる。勾配路にあるか否かの判定は、前後方向加速度をもとに行うことができる。

【0090】

この場合、変速機コントローラ２０１はさらに、無段変速機２のシフトレンジとして、走行レンジ（ドライブまたはリバース等の走行可能レンジであり、パーキングまたはニュートラル等の停止レンジでないレンジ）が選択されている場合に、所定の運転状態にあることを検知する構成とすることができる。つまり、エンドプレー発生領域は、さらに走行レンジが選択されている場合に対して設定することができる。

【0091】

これらの構成の場合も、エレメント２３１が脱落する可能性が高い運転状態であっても、エレメント２３１の脱落を抑制できる（請求項３、４に対応する効果）。

【0092】

前述したように、エレメント２３１に横方向Ｌの力が加わることにより、エレメント２３１が横方向Ｌに移動するという条件が成立すると、エレメント２３１の脱落の可能性が高まることになる。

【0093】

このため、所定の運転状態は例えば、エレメント２３１に横方向Ｌの力が加わる運転状態とされてもよい。このような運転状態は、車両の横方向加速度ＡＣＣｌが予め設定した所定値ＡＣＣｔｈｒ以上であるか否かを判定することにより検知できる。

【0094】

先に述べたように、横方向加速度ＡＣＣｌは、無段変速機２の配置により、金属ベルト２３およびエレメント２３１に対して横方向Ｌに作用する加速度であり、エレメント２３１に対して横方向Ｌに作用する力の大きさを規定する。

【0095】

横方向加速度ＡＣＣｌは、操舵角Ａｓｔｒから車両の旋回半径φｔｒｎを算出し、旋回半径φｔｒｎおよび車速ＶＳＰを、次式（１）に代入することにより計算できる。

【0096】

ＶＳＰ／φｔｒｎ＝ＡＣＣｌ …（１）

【0097】

従って、エレメント２３１に横方向Ｌの力が加わる運転状態であることは例えば、車速センサ２４１、操舵角センサ２４７からの信号に基づき検知することができる。

【0098】

このような構成によれば、エレメント２３１が横方向Ｌに移動すること、という条件の成立によりエレメント２３１の脱落の可能性が高まっても、電動モータ８１のトルクを増大させることにより、エンドプレーＥＰの総量が増大すること、という条件の成立を妨げることが可能になる。従って、エレメント２３１の脱落が抑制可能になる。また、このような構成によれば、予防的に対処を行うので、対処の遅れに起因した脱落の発生を防止することが可能になる。さらにこのような構成によれば、３つの条件の成立を予防的に妨げることが可能になるので、脱落を未然に防ぎやすくすることも可能になる（請求項４に対応する効果）。

【0099】

横方向加速度ＡＣＣｌを算出するにあたっては、旋回半径φｔｒｎの代わりに道路の曲率半径が用いられてもよい。道路の曲率半径は、道路地図情報に付随するナビゲーション情報として、カーナビゲーション装置２５０から取得することができる。この場合、エレメント２３１に対して横方向Ｌの力が作用することが予測可能になるので、予防的に対処を行うことにより、エレメント２３１が横方向Ｌに移動すること、という条件の成立を妨げることも可能になる。

【0100】

エレメント２３１に横方向Ｌの力が加わる運転状態であることは、加速度センサ２４６からの信号に基づき検知されてもよい。この場合、横方向加速度ＡＣＣｌをより直接的に検出することにより、演算負荷の軽減が図られる。

【0101】

エレメント２３１に横方向Ｌの力が加わる運転状態であることは、横揺れが大きく、エレメント２３１に対して横方向Ｌの位置ずれを生じさせる力の作用がある場合を含む。このため、このような運転状態であることは、車体の横揺れの有無およびその大きさを判定することにより検知されてもよい。

【0102】

車体の横揺れの有無およびその大きさは、横揺れ表示値Ｉｒｌｌに基づき検知することができる。横揺れ表示値Ｉｒｌｌは、車体に生じている横方向Ｌの揺れの大きさを示す指標であり、これが大きいほど、横揺れが大きいことを示す。

【0103】

従って、エレメント２３１に横方向Ｌの力が加わる運転状態であることは、横揺れ表示値Ｉｒｌｌが予め設定した所定値Ｉｔｈｒ以上であるか否かを判定することにより、検知することができる。

【0104】

本実施形態では、右側のサスペンションストローク量ＳＴＲｒの単位時間当たりの変化量（以下「サスペンションストローク変化量」という）ΔＳＴＲｒと、左側のサスペンションストローク変化量ΔＳＴＲｌと、の差（＝ΔＳＴＲｒ－ΔＳＴＲｌ）を算出し、このストローク変化量偏差Ｄｓｔｒを横揺れ表示値Ｉｒｌｌとして用いる。

【0105】

ストローク変化量偏差Ｄｓｔｒは、右前輪および左前輪のサスペンションストローク量の差、及び右後輪および左後輪のサスペンションストローク量の差の少なくともいずれかとすることができる。これらの双方をストローク変化量偏差Ｄｓｔｒ、従って横揺れ表示値Ｉｒｌｌとして用いる場合、これらのいずれかが所定値Ｉｔｈｒ以上の場合をエレメント２３１に横方向Ｌの力が加わる運転状態とすることができる。

【0106】

以上のことから、車体の横揺れの有無およびその大きさに着目した場合、エレメント２３１に横方向Ｌの力が加わる運転状態であることは、サスペンションストロークセンサ２４８からの信号に基づき検知することができる。

【0107】

この場合、現在走行中の道路または路面の状態に起因した力の作用の有無を判定し、例えば、路面の凹凸により力の作用がある場合に、エレメント２３１のリング２３２からの脱落を抑制することが可能となる。また、横揺れの大きさを示す横揺れ表示値Ｉｒｌｌの算出に、サスペンションストローク量ＳＴＲｒ、ＳＴＲｌを採用したことで、車体に生じている横揺れがより確実に検出される。

【0108】

道路または路面の状態は、カメラセンサ２４９により撮影された画像または映像を解析することによっても判定することが可能である。これにより、横揺れを生じさせる道路または路面を実際に走行する前に、エレメント２３１に対する横方向Ｌの力の作用があることを予測し、予防的に対処することが可能になる。

【0109】

さらに、道路または路面の状態は、カメラセンサ２４９によるばかりでなく、カーナビゲーション装置２５０から得られるナビゲーション情報によっても判断することが可能である。例えば、車両の進行方向に工事中の道路があったり、路面の凹凸または起伏が続く道路があったりする場合に、エレメント２３１に対する横方向Ｌの力の作用があることを予測するのである。

【0110】

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。

【0111】

上述した実施形態では、複数のコントローラを有して構成されるコントローラ５０１により制御部が実現される場合について説明した。しかしながら、制御部は例えば、単一のコントーラにより実現されてもよい。

【0112】

以上の説明では、第１駆動源と、無段変速機２を介さずに駆動輪５、５に動力を伝達可能に配設された第２駆動源と、を設け、第１駆動源としてエンジン１を、第２駆動源として電動モータ８１、８２を採用した。しかし、第１駆動源は、内燃エンジンばかりでなく、電動モータ（例えば、モータジェネレータ）によっても、内燃エンジンと電動モータとの組合せによっても構成可能である。

【符号の説明】

【0113】

１ エンジン（他の駆動源）
２ 無段変速機
２１ プライマリプーリ
２２ セカンダリプーリ
２３ 金属ベルト（ベルト）
２３１ エレメント
２３１ｒ 受容部
２３２ リング
８１、８２ 電動モータ（駆動源）
５０１ コントローラ（制御部）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】