JP2000249226A - 変速比無限大無段変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ＮレンジやＰレンジから走行レンジへ移行し
て車両の発進を行う際に、エンジンのストールを防止し
て円滑な発進を行う。 【解決手段】 無段変速機２と一定変速機３とをユニッ
ト入力軸１ａにそれぞれ連結するとともに、無段変速機
２と一定変速機３の出力軸を遊星歯車機構５、動力循環
モードクラッチ９及び直結モードクラッチ１０を介して
ユニット出力軸６に連結し、動力循環モードクラッチ９
を締結して車両の発進を行う際には、動力循環モードク
ラッチ９へ供給する油圧を、予め設定された上限値と下
限値との間で、エンジンからの入力トルクの変化に応じ
て下限値から徐々に増大する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両などに採用さ
れる変速比無限大無段変速機の制御装置の改良に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から車両の変速機として、ベルト式
やトロイダル型の無段変速機が知られており、このよう
な無段変速機の変速領域をさらに拡大するために、無段
変速機に一定変速機と遊星歯車機構を組み合わせて変速
比を無限大まで制御可能とする変速比無限大無段変速機
が知られており、例えば、本願出願人が提案した特開平
９−２１０１７５号などがある。

【０００３】これは、エンジンに連結されるユニット入
力軸に無段変速機と一定変速機（減速機）とを並列的に
連結するとともに、これらの出力をユニット出力軸に配
設した遊星歯車機構で結合したもので、無段変速機の出
力側は無段変速機出力ギア列等を介して遊星歯車機構の
サンギアに、一定変速機の出力軸は動力循環モードクラ
ッチを介して遊星歯車機構のキャリアにそれぞれ連結さ
れ、遊星歯車機構のリングギアは変速比無限大無段変速
機の出力軸であるユニット出力軸に結合される。

【０００４】さらに、サンギアと連結した無段変速機出
力軸は、直結モードクラッチを介してユニット出力軸に
結合される。

【０００５】このような変速比無限大無段変速機では、
図１０に示すように、動力循環モードクラッチを締結す
る一方、直結モードクラッチを解放することにより、無
段変速機と一定変速機の変速比の差に応じて、ユニット
変速比ｉｉ（図中ＩＶＴ比ｉｉでユニット入力軸回転数
／ユニット出力軸回転数）を負の値（後退）から正の値
（前進）まで無限大（＝ギアードニュートラルポイント
ＧＮＰ）を含んで連続的に変速制御を行う動力循環モー
ドと、動力循環モードクラッチを遮断する一方、直結モ
ードクラッチを接続して無段変速機の変速比ｉｃに応じ
て変速制御を行う直結モードを選択的に使用することが
できる。

【０００６】発進時には、動力循環モードのギアードニ
ュートラルポイントＧＮＰから変速を行い、走行中には
直結モードクラッチまたは動力循環モードクラッチの一
方を締結するとともに、無段変速機の変速比（図中ＣＶ
Ｔ比ｉｃ）をアクチュエータの駆動によって変更するこ
とで、任意のユニット変速比ｉｉへ向けて連続的に変速
を行うもので、動力循環モードと直結モードの切り換え
は、各クラッチの締結要素の相対回転数が等しくなる回
転同期点で行われる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の変速比無限大無段変速機にあっては、運転者がシフ
トレバーなどの変速指令手段をニュートラルレンジ（Ｎ
レンジ）やパーキングレンジ（Ｐレンジ）に設定した車
両の停止状態のときに、動力循環モードクラッチ及び直
結モードクラッチを共に解放してエンジン側と駆動輪側
の連結を解除しておき、運転者が変速指令手段を前進レ
ンジ（Ｄレンジ）または後退レンジ（Ｒレンジ）等の走
行レンジへ操作したときに、動力循環モードクラッチを
締結してギアードニュートラルポイントＧＮＰから発進
を行うような場合に、無段変速機の変速比ｉｃがユニッ
ト変速比ｉｉのギアードニュートラルポイントＧＮＰか
ら少しでもずれていると、エンジンがストールする場合
があった。

【０００８】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、ＮレンジやＰレンジから走行レンジへ移行
して車両の発進を行う際に、エンジンのストールを防止
して円滑な発進を行うことを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、エンジン
に連結されたユニット入力軸に、変速比を連続的に変更
可能な無段変速機と一定変速機とをそれぞれ連結すると
ともに、無段変速機と一定変速機の出力軸を遊星歯車機
構、動力循環モードクラッチ及び直結モードクラッチを
介してユニット出力軸に連結した変速比無限大無段変速
機と、運転操作に応じて車両の発進を検出する発進検出
手段と、前記動力循環モードクラッチ及び直結モードク
ラッチの制御によって動力循環モードと直結モードを切
り換えるとともに、車両の発進時には動力循環モードク
ラッチを制御するクラッチ制御手段と、前記無段変速機
の変速比を車両の運転状態に応じて制御することで変速
比無限大無段変速機のユニット変速比を設定する変速比
制御手段とを備えた変速比無限大無段変速機の制御装置
において、前記クラッチ制御手段は、エンジンからの入
力トルクまたは入力トルク相当値を検出する入力トルク
検出手段と、前記動力循環モードクラッチへ供給する油
圧を制御する油圧制御手段と、前記車両の発進が検出さ
れてから所定の時間までは、予め設定された上限値と下
限値との間で、入力トルクまたは入力トルク相当値の変
化に応じて動力循環モードクラッチへ供給する油圧を設
定する締結容量変更手段とを設ける。

【００１０】また、第２の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記入力トルク検出手段は、入力軸回転数の変動
量を入力トルク相当値の変動量として検出し、前記クラ
ッチ制御手段は、この入力トルク相当値の変動量に基づ
いて動力循環モードクラッチへ供給する油圧を前記下限
値から徐々に増大する。

【００１１】また、第３の発明は、前記第１または第２
の発明において、前記締結容量変更手段は、前記供給油
圧の下限値を動力循環モードクラッチが締結力を発生す
る臨界値に設定する一方、供給油圧の上限値は、動力循
環モードクラッチが完全に締結される値に設定する。

【００１２】また、第４の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記締結容量変更手段は、前記所定時間経過後に
は上限値による油圧の制限を解除する。

【００１３】

【発明の効果】したがって、第１の発明は、車両の発進
時には、入力トルクまたは入力トルク相当値に応じて動
力循環モードクラッチに供給する油圧を設定し、かつ、
供給油圧を所定の上限値と下限値の間に設定するように
したため、エンジン回転数が低下した場合では供給油圧
を下限値側に変更することで、締結力を低減してエンジ
ンのストールを確実に防止し、エンジントルクが増大す
れば上限値の範囲で供給油圧を上昇させて、締結力を増
大することができ、エンジンストールの防止と円滑な発
進を両立でき、特に、無段変速機としてトロイダル型を
採用した場合には、入力トルクの変動に応じて変速比が
変化する特性（トルクシフトという）があるため、停車
中に解放していた動力循環モードクラッチを締結すると
きに、ユニット変速比がギアードニュートラルポイント
ＧＮＰからずれる場合もあるが、発進の際には入力トル
クまたはこの相当値に基づいて徐々に締結力を変化させ
ることで、ユニット変速比がギアードニュートラルポイ
ントＧＮＰからずれた場合であっても、エンジンのスト
ールを確実に回避しながら円滑な発進を行うことが可能
となるのである。

【００１４】また、第２の発明は、入力軸回転数の変動
量、すなわち、エンジン回転数を入力トルク相当値の変
動量として検出することで、入力トルクまたは相当値を
容易に得ることができ、発進の際には、締結力が小さい
油圧の下限値から上限値へ向けて供給油圧を増大させ
ることで、徐々に締結力を増大させることでエンジンの
ストールを確実に防止しながらも、円滑な発進を行うこ
とができ、特に、入力トルクの変動によって、ユニット
変速比がギアードニュートラルポイントＧＮＰからずれ
る可能性のあるトロイダル型無段変速機を採用した場合
であっても、確実かつ円滑な発進を行うことが可能とな
って、変速比無限大無段変速機の運転性を向上させるこ
とが可能となるまた、第３の発明は、発進操作から所定
時間内では動力循環モードクラッチへ供給する油圧の下
限値を、発生する臨界値に設定することで、締結初期に
ユニット変速比がギアードニュートラルポイントＧＮＰ
からずれていても、エンジン回転数の極端な低下による
エンジンのストールを防止でき、また、供給油圧の上限
値を、動力循環モードクラッチが完全に締結される値に
規制することで、ユニット変速比がギアードニュートラ
ルポイントＧＮＰからずれている場合の発進時にショッ
クが発生するのを防止することができる。

【００１５】また、第４の発明は、発進操作開始から所
定時間経過後には、上限値による供給油圧の制限を解除
することで、入力トルクに応じた締結力を発生させて、
エンジントルクの伝達を確実に行うことが可能となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基づいて説明する。

【００１７】図１〜図５に、ハーフトロイダルで構成さ
れたダブルキャビティ式のトロイダル型無段変速機２を
用いて変速比無限大無段変速機を構成した一例を示す。

【００１８】図１〜図３に示すように、変速比無限大無
段変速機はエンジンのクランクシャフト１４に連結され
るユニット入力軸１ａ、１ｂに、変速比を連続的に変更
可能な無段変速機２と、ギア３ａ、ギア３ｂから構成さ
れた一定変速機３（減速機）とを並列的に連結し、これ
らの出力軸４、３ｃをユニット出力軸６側へ配設すると
ともに遊星歯車機構５で連結したもので、無段変速機２
の出力軸４は遊星歯車機構５のサンギア５ａに連結さ
れ、一定変速機３の出力軸３ｃは、動力循環モードクラ
ッチ９を介して遊星歯車機構５のキャリア５ｂに連結さ
れ、リングギア５ｃは変速比無限大無段変速機の出力軸
であるユニット出力軸６に結合される。

【００１９】さらに、サンギア５ａと連結した無段変速
機出力軸４は、スプロケット４ａ及びチェーン４０から
無段変速機２の駆動力を受け、ユニット出力軸６と選択
的に締結する直結モードクラッチ１０に結合される。

【００２０】ユニット出力軸６の図中右側には変速機出
力ギア７が設けられ、この変速機出力ギア７はディファ
レンシャルギア８のファイナルギア１２と歯合し、ディ
ファレンシャルギア８に結合する駆動軸１１ａ、１１ｂ
は、所定の総減速比で駆動力が伝達される。

【００２１】無段変速機２は、図１に示すように、２組
の入力ディスク２１、出力ディスク２２で、パワーロー
ラ２０、２０をそれぞれ挟持、押圧するダブルキャビテ
ィのハーフトロイダル型で構成され、一対の出力ディス
ク２２の間に介装された出力スプロケット２ａは、チェ
ーン４０を介してユニット入力軸１ａ、１ｂと平行して
配置されたユニット出力軸６側の無段変速機出力軸４に
形成したスプロケット４ａと連結する。

【００２２】また、図２に示すように、ユニット入力軸
１ａ、１ｂは、同軸的に配設されるとともに、ローディ
ングカム１３を介して回転方向で結合しており、ユニッ
ト入力軸１ａはエンジンのクランクシャフトに結合され
るとともに、一定変速機３のギア３ａを形成し、ユニッ
ト入力軸１ｂは２組の入力ディスク２１、２１に連結さ
れて、ユニット入力軸１ａからの入力トルクに応じてロ
ーディングカム１３が発生した軸方向の押圧力によっ
て、パワーローラ２０、２０を入出力ディスクの間で挟
持、押圧する。なお、ユニット入力軸１ａとエンジンは
直結されているため、以下、入力トルクをエンジントル
クＴｅとする。

【００２３】そして、対向する位置に配置されたパワー
ローラ２０、２０は、図４に示すように、下部を油圧シ
リンダ３０に結合して軸方向へ変位可能かつ軸まわりに
回転可能なトラニオン２３にそれぞれ軸支され、複数の
トラニオン２３のうちの一つの下端には後述するシフト
コントロールバルブ４６へ傾転角、すなわち、実変速比
（実際のＣＶＴ比）とトラニオン２３の軸方向変位を合
成してフィードバックするためのプリセスカム３５が設
けられる。

【００２４】油圧シリンダ３０はピストン３１によって
画成された上下の油室３０Ａ、３０Ｂを備えており、図
４に示すように、対向配置されたトラニオン２３、２３
の油圧シリンダ３０、３０は、油室３０Ａ、３０Ｂの配
置が相互に逆転するように設定されて、トラニオン２
３、２３は相互に逆方向へ駆動される。

【００２５】このため、油室３０Ａの油圧を増大すると
同時に油室３０Ｂの油圧を低減すると、図中右側のトラ
ニオン２３が上昇する一方、図中左側のトラニオン２３
は下降してパワーローラ２０、２０はＬｏ側（変速比＝
大側）へ傾転して変速が行われる。

【００２６】一方、油室３０Ａの油圧を低減すると同時
に油室３０Ｂの油圧を増大すると、図中右側のトラニオ
ン２３が下降する一方、図中左側のトラニオン２３は上
昇してパワーローラ２０、２０はＨｉ側（変速比＝小
側）へ傾転して変速が行われる。

【００２７】そして、プリセスカム３５は、図４に示す
ように円周方向に所定の傾斜を備えたカム溝またはカム
面を備えており、このカム溝またはカム面に揺動自在な
フィードバックリンク３８の一端が摺接する。

【００２８】フィードバックリンク３８は、例えば、Ｌ
字状に形成されるとともに揺動軸３９を中心に揺動自在
に支持されており、一端で上記カム溝またはカム面と摺
接する一方、他端で変速リンク３７の一端と係合し、ト
ラニオン２３の回転量、すなわち傾転角と、軸方向変位
量を変速リンク３７の一端に伝達する。

【００２９】この変速リンク３７は、図５に示すよう
に、中央部でシフトコントロールバルブ４６のスプール
４６Ｓの端部と連結する一方、フィードバックリンク３
８と連結した反対側の端部ではステップモータ３６と連
結し、変速リンク３７はステップモータ３６の駆動によ
ってシフトコントロールバルブ４６を軸方向に変位させ
るとともに、トラニオン２３の回動と軸方向変位に応じ
てシフトコントロールバルブ４６を軸方向に変位させ
る。

【００３０】一方、直結モードと動力循環モードを切り
換える動力循環モードクラッチ９と直結モードクラッチ
１０は、図２に示すように、遊星歯車機構５を挟んだユ
ニット出力軸６上で同軸的に配設されている。

【００３１】動力循環モードクラッチ９は、油室９ａに
供給されるクラッチ圧Ｐｐｒｃがリターンスプリング９
ｂに対向してピストンを押圧することで締結が行われ、
クラッチ圧Ｐｐｒｃの増大に応じてクラッチ容量を増大
して解放状態から締結状態に至る。

【００３２】同様に直結モードクラッチ１０は油室１０
ａに供給されるクラッチ圧Ｐｄｃがリターンスプリング
１０ｂに対向してピストンを押圧することで締結が行わ
れ、クラッチ圧Ｐｄｃの増大に応じてクラッチ容量を増
大して解放状態から締結状態に至る。

【００３３】なお、これら動力循環モードクラッチ９、
直結モードクラッチ１０は、運転者のシフト操作に応動
するセレクトスイッチ８５（図３参照）が、ニュートラ
ル位置Ｎまたはパーキング位置Ｐのときに、共に解放状
態となる一方、前進位置Ｄにあるときはどちらか一方の
クラッチが締結されており、後退位置Ｒでは動力循環モ
ードクラッチ９が締結され、車両の発進時には、図１０
に示したように、動力循環モードのギアードニュートラ
ルポイントＧＮＰから変速が開始される。

【００３４】変速比無限大無段変速機の変速制御は、図
３に示すように、マイクロコンピュータを主体に構成さ
れた変速制御コントローラ８０によって行われ、ユニッ
ト入力軸１ａ、１ｂの回転数Ｎｉ（＝エンジン回転数Ｎ
ｅ）を検出する入力軸回転数センサ８１からの出力と、
無段変速機出力軸４の回転数Ｎｏを検出する無段変速機
出力軸回転数センサ８２からの出力と、ユニット出力軸
６等の回転数から車速ＶＳＰを検出する車速センサ８３
からの出力と、アクセル開度センサ８４が検出したアク
セルペダルの踏み込み量ＡＰＳと、図示しないシフトレ
バーなどの操作に応動するセレクトスイッチ８５からの
シフト位置ＰＯＳ等がそれぞれ入力される。なお、ユニ
ット入力軸１ａ、１ｂとエンジンは直結されるため、無
段変速機２の入力軸回転数Ｎｉとエンジン回転数Ｎｅは
等価となる。

【００３５】変速制御コントローラ８０はこれらの検出
値を運転状態として処理し、この運転状態に応じてソレ
ノイド９１、９２をデューティ制御により駆動すること
で動力循環モードクラッチ９と直結モードクラッチ１０
を選択的に締結するように信号圧を制御して、動力循環
モードと直結モードを切り換える。

【００３６】そして、運転状態に応じたユニット変速比
ｉｉ（ユニット入力軸１ａとユニット出力軸６の速度比
＝変速比で、以下、ＩＶＴ比ｉｉとする）となるように
ステップモータ３６を駆動することで無段変速機２の変
速比ｉｃ（以下、ＣＶＴ比ｉｃとする）を制御する。

【００３７】なお、セレクトスイッチ８５の検出値ＰＯ
Ｓは、上記したように前進位置をＤレンジ、後退位置を
Ｒレンジ、ニュートラル位置をＮレンジ、パーキング位
置をＰレンジとする。

【００３８】次に、図５を参照しながら油圧制御装置に
ついて詳述する。

【００３９】まず、油圧制御装置は、油圧ポンプから供
給された油圧が、ＰＬソレノイド９０の信号圧によって
制御されたプレッシャレギュレータ１００で所定の圧力
に調整され、ライン圧ＰＬとしてライン圧回路１０１へ
供給される。

【００４０】そして、ライン圧回路１０１には、トラニ
オン２３を駆動する油圧シリンダ３０への流量と供給方
向を制御するシフトコントロールバルブ４６が接続さ
れ、上記したように、変速リンク３７を介して変速制御
コントローラ８０に制御されるステップモータ３６また
はフィードバックリンク３８の変位に応じてスプール４
６Ｓが変位し、スプール４６Ｓの変位量に応じてライン
圧ＰＬを油圧シリンダ３０の２つの油室３０Ａ、３０Ｂ
のうちの一方へ供給する。

【００４１】また、ライン圧回路１０１には、動力循環
モードクラッチ９を制御するソレノイド９２と、直結モ
ードクラッチ１０を制御するソレノイド９１が配設さ
れ、これらソレノイド９１、９２は変速制御コントロー
ラ８０によってデューティ制御される。

【００４２】デューティ制御によって駆動されたソレノ
イド９２からの信号圧に応じて、制御弁９４は、マニュ
アルバルブ６０からのライン圧ＰＬを調圧してクラッチ
圧Ｐｐｒｃとして動力循環モードクラッチ９へ供給し、
締結、解放を行っており、この信号圧の増大によってク
ラッチ圧Ｐｐｒｃも増大して、動力循環モードクラッチ
９は解放状態から締結されるとともに、トルク伝達容量
がクラッチ圧Ｐｐｒｃに応じて増大する一方、ソレノイ
ド９２からの信号圧が減少するとクラッチ圧Ｐｐｒｃも
低下して、制御弁９４は動力循環モードクラッチ９の油
室９ａ（図２参照）をドレーン側に接続して解放する。

【００４３】同様に、ソレノイド９１からの信号圧に応
じて、制御弁９３はマニュアルバルブ６０からのライン
圧ＰＬを調圧し、クラッチ圧Ｐｄｃとして直結モードク
ラッチ１０へ供給して締結、解放を行っており、ソレノ
イド９１からの信号圧が増大するとクラッチ圧Ｐｄｃも
増大して解放状態から締結されるとともにトルク伝達容
量がクラッチ圧Ｐｄｃに応じて増大する一方、信号圧が
減少するとクラッチ圧Ｐｄｃも低下するため、制御弁９
３は直結モードクラッチ１０の油室１０ａ（図２参照）
をドレーン側に接続して解放する。

【００４４】このように、上記ソレノイド９２、９１の
デューティ制御によって動力循環モードクラッチ９及び
直結モードクラッチ１０のうちの一方が締結されて、動
力循環モードと直結モードが選択的に切り換えられると
ともに、ソレノイド９１、９２のデューティ比に応じて
伝達トルクの制御を行うことができる。

【００４５】ここで、シフトコントロールバルブ４６
は、ライン圧回路１０１に連通した供給ポート４６Ｐ
と、油圧シリンダ３０の油室３０Ａと連通したＬｏ側ポ
ート４６Ｌと、油圧シリンダ３０の油室３０Ｂと連通し
たＨｉ側ポート４６Ｈと、２つのドレーンポート４６
Ｄ、４６Ｄが供給ポート４６Ｐを挟んで設けられてお
り、スプール４６Ｓの軸方向変位に応じて、供給ポート
４６ＰからＬｏ側ポート４６ＬまたはＨｉ側ポート４６
Ｈのうちの一方にライン圧ＰＬが調圧されて供給される
一方、他方のポートはドレーンポート４６Ｄと連通す
る。

【００４６】すなわち、スプール４６Ｓが中立位置にあ
る場合は、供給ポート４６Ｐ、ドレーンポート４６Ｄ、
Ｌｏ側ポート４６Ｌ及びＨｉ側ポート４６Ｈはそれぞれ
封止されて、油室３０Ａ及び油室３０Ｂの油圧が保持さ
れる。

【００４７】この中立位置から図中上方へスプール４６
Ｓが変位すると、供給ポート４６ＰとＬｏ側ポート４６
Ｌが連通する一方、Ｈｉ側ポート４６Ｈがドレーンポー
ト４６Ｄと連通し、供給ポート４６Ｐの開口量と供給ポ
ート４６ＰとＬｏ側ポート４６Ｌの差圧（圧力差）に応
じた流量がＬｏ側ポート４６Ｌへ供給される。

【００４８】逆に、中立位置から図中下方へスプール４
６Ｓが変位すると、供給ポート４６ＰとＨｉ側ポート４
６Ｈが連通する一方、Ｌｏ側ポート４６Ｌがドレーンポ
ート４６Ｄと連通し、供給ポート４６Ｐの開口量と供給
ポート４６ＰとＨｉ側ポート４６Ｈの差圧（圧力差）に
応じた流量がＨｉ側ポート４６Ｈへ供給される。

【００４９】いま、目標ＣＶＴ比ｔｉｃがＬｏ側に変化
した場合、ステップモータ３６は変速リンク３７の一端
を図５の上方へ向けて目標ＣＶＴ比ｔｉｃに応じて変位
させ、このときパワーローラ２０の傾転角が定常状態に
あればプリセスカム３５は停止しているため、スプール
４６Ｓも上方へ変位して、供給ポート４６ＰとＬｏ側ポ
ート４６Ｌが連通する一方、Ｈｉ側ポート４６Ｈがドレ
ーンポート４６Ｄと連通し、供給ポート４６ＰからＬｏ
側ポート４６Ｌを介して供給された流量に応じて油室３
０Ａの油圧が上昇する一方、油室３０Ｂ内の油圧はドレ
ーンポート４６Ｄから排出されて、図４に示す右側のト
ラニオン２３は上昇し、パワーローラ２０はトラニオン
２３の上昇に伴って傾転する。

【００５０】油圧シリンダ３０の駆動によって、トラニ
オン２３は軸方向及び軸まわりに変位し、これらトラニ
オン２３の変位はフィードバックリンク３８を介して変
速リンク３７へ伝達され、パワーローラ２０のＬｏ側へ
の傾転に応じてフィードバックリンク３８は、図５にお
いて、変速リンク３７の左側端部を下方へ変位させる。

【００５１】したがって、上方に変位していたスプール
４６Ｓは、中立位置へ向けた下方へ変位し、パワーロー
ラ２０の傾転角が目標ＣＶＴ比ｔｉｃに一致した時点
で、スプール４６Ｓはプリセスカム３５に駆動されて再
び中立位置へ復帰し、油圧シリンダ３０の駆動を停止す
る。

【００５２】こうして、変速時には、まず、ステップモ
ータ３６によってスプール４６Ｓが駆動されることで、
油室３０Ａへライン圧回路１０１から作動油が供給され
る一方、油室３０Ｂ内の圧油はタンクへ排出されて、ト
ラニオン２３が変位することでパワーローラ２０の傾転
角はＬｏ側へ向かい、次に、パワーローラ２０の傾転角
とトラニオン２３の軸方向変位がプリセスカム３５、フ
ィードバックリンク３８及び変速リンク３７を介してシ
フトコントロールバルブ４６へフィードバックされるた
め、スプール４６Ｓは徐々に中立位置へ復帰して、ステ
ップモータ３６が指令した目標ＣＶＴ比ｔｉｃと一致さ
せた状態を維持することができる。

【００５３】一方、目標ＣＶＴ比ｔｉｃがＨｉ側に変化
した場合では、上記とは逆方向にステップモータ３６等
が駆動されて、パワーローラ２０がＨｉ側へ傾転する。

【００５４】また、変速制御コントローラ８０は、Ｎレ
ンジまたはＰレンジが選択された車両の停車中には、動
力循環モードクラッチ９を解放してエンジン側と駆動輪
側の連結を解除するとともに、ギアードニュートラルポ
イントＧＮＰを維持するように無段変速機２の変速比ｉ
ｃを調整する。（なお、Ｄレンジを選択した停車中で
は、動力循環モードクラッチは締結したままである。）
そして、車両の発進時にはシフトレバーなどに呼応する
シフト位置ＰＯＳと実際のＣＶＴ比ｉｃやエンジン回転
数Ｎｅに基づいて、ソレノイド９２を制御して動力循環
モードクラッチ９を徐々に締結しながら、ＩＶＴ比ｉｉ
が運転状態に応じた目標値となるようにステップモータ
３６の制御を行うものである。

【００５５】ここで、変速制御コントローラ８０で行わ
れる発進時の一例について、図６〜図９のフローチャー
トを参照しながら以下に詳述する。

【００５６】なお、各フローチャートは、所定時間毎、
例えば、１０msec毎等に実行されるもので、図６は、シ
フト位置ＰＯＳに応じた変速モードの切り換え制御を示
し、図７は、図６のサブルーチンで、動力循環モードク
ラッチ９のセレクト制御を示すフローチャート、図８は
目標ＣＶＴ比及びステップモータ３６の目標駆動量ＳＴ
ＥＰを演算する変速制御を示し、また、図９はエンジン
トルクＴｅに応じて変化する動力循環モードクラッチ９
の締結力制御を示す。

【００５７】まず、図６のステップＳ１では、セレクト
スイッチ８５からのシフト位置ＰＯＳを読み込んでか
ら、ステップＳ２で、シフト位置ＰＯＳがＤレンジにあ
るか否かを判定し、ＤレンジにあればステップＳ３へ進
む一方、そうでない場合にはＲレンジまたはＮ、Ｐレン
ジと判定してステップＳ６へ進む。

【００５８】Ｄレンジと判定されたステップＳ３では、
前回検出したシフト位置ＰＯＳがＮまたはＰレンジであ
ったか否かにより、運転者が発進のために停車位置であ
るＰ、ＮレンジからＤレンジへシフト位置を変更したか
を判定し、これら停車位置からＤレンジへシフト操作が
行われた場合には、ステップＳ４へ進んで、停車状態で
解放していた動力循環モードクラッチ９を徐々に締結す
るセレクト制御を後述するように行う。

【００５９】一方、そうでない場合には、ステップＳ５
へ進んで、Ｄレンジのときの変速制御を行う。なお、Ｄ
レンジは、図１０に示したように、ギアードニュートラ
ルポイントＧＮＰから回転同期点までの動力循環モード
の領域と、回転同期点よりもＩＶＴ比がＨｉ側（小側）
となる直結モードとの領域がにおいて、それぞれ動力循
環モードクラッチ９と直結モードクラッチ１０を車速Ｖ
ＳＰなどの運転条件に応じて選択的に締結するととも
に、エンジントルクＴｅに応じた締結力の制御を行う。

【００６０】一方、ステップＳ６では、シフト位置ＰＯ
ＳがＲレンジにあるか否かを判定し、Ｒレンジにあれば
ステップＳ７へ進む一方、そうでない場合にはＮレンジ
またはＰレンジと判定してステップＳ９へ進む。

【００６１】Ｒレンジと判定されたステップＳ７では、
前回検出したシフト位置ＰＯＳがＮまたはＰレンジであ
ったか否かにより、運転者が発進のために停車位置であ
るＰ、ＮレンジからＲレンジへシフト位置を変更したか
を判定し、これら停車位置からＲレンジへシフト操作が
行われた場合には、ステップＳ４へ進んで、停車状態で
解放していた動力循環モードクラッチ９を徐々に締結す
るセレクト制御を後述するように行う。

【００６２】一方、そうでない場合には、ステップＳ９
へ進んで、ＮレンジまたはＰレンジのときの停車時の制
御を行い、動力循環モードクラッチ９及び直結モードク
ラッチ１０を解放するとともに、ＩＶＴ比ｉｉがギアー
ドニュートラルポイントＧＮＰとなるように、無段変速
機２のＣＶＴ比ｉｃを制御する。

【００６３】次に、上記図６のステップＳ４で実行され
るセレクト制御について、図７のフローチャートを参照
しながら詳述する。

【００６４】まず、ステップＳ１０では、Ｎ（または
Ｐ）→Ｄレンジ、Ｎ→Ｒレンジのシフト操作が行われた
時点からの経過時間を検出して、経過時間に応じたクラ
ッチ締結制御を行うため、タイマーｔのインクリメント
を行う。

【００６５】次に、ステップＳ１１では、タイマーｔの
値が第１の所定時間ＴＩＭＥ１を経過したか否かを判定
し、所定時間ＴＩＭＥ１未満であれば、発進操作直後で
あると判定してステップＳ１２へ進む一方、所定時間Ｔ
ＩＭＥ１を経過していればステップＳ１３へ進む。

【００６６】発進操作直後のステップＳ１２では、動力
循環モードクラッチ９へ供給するクラッチ圧Ｐｐｒｃ
を、所定のプリチャージ圧（中込圧）PRS#PREとなるよ
うに設定して処理を終了する。

【００６７】動力循環モードクラッチ９は、Ｎレンジま
たはＰレンジのときに、図２に示したように、スプリン
グ９ｂに押圧されて図中右側へ押しつけられて、押圧部
材９ｃがディスク９ｄから離れて解放状態となってい
る。

【００６８】次に、第１の所定時間ＴＩＭＥ１を経過し
たステップＳ１３では、タイマーｔの値が第２の所定時
間ＴＩＭＥ２を経過したか否かを判定し、所定時間ＴＩ
ＭＥ２未満であれば、発進開始直後であると判定してス
テップＳ１４へ進む一方、所定時間ＴＩＭＥ２を経過し
ていればステップＳ１５へ進む。

【００６９】発進開始直後のステップＳ１４では、動力
循環モードクラッチ９へ供給するクラッチ圧Ｐｐｒｃ
を、所定のリターン圧（中込圧）PRS#RTNとなるように
設定して処理を終了する。なお、このリターン圧PRS#RT
Nは、ピストン９ｐがスプリング９ｂに対抗してディス
ク９ｄを押圧し、締結力を発生する臨界圧力である。

【００７０】一方、第２の所定時間ＴＩＭＥ２を経過し
たステップＳ１５では、タイマーｔの値が第３の所定時
間ＴＩＭＥ３を経過したか否かを判定し、所定時間ＴＩ
ＭＥ３未満であれば、発進中であると判定してステップ
Ｓ１６へ進む一方、所定時間ＴＩＭＥ３を経過していれ
ば、ステップＳ２１以降へ進んで、クラッチ締結制御を
終了した走行中の締結力制御を行う。

【００７１】発進中のステップＳ１６では、入力軸回転
数センサ８１が検出したエンジン回転数Ｎｅと、後述す
るように変速比制御で決定した目標エンジン回転数ｔＮ
ｅの偏差ΔＮｅを演算する。

【００７２】そして、ステップＳ１７では、前回のエン
ジン回転数偏差ΔＮｅ１を変数ΔＮｅ２へ代入した後、
現在のエンジン回転数偏差ΔＮｅを変数ΔＮｅ１へ代入
する。

【００７３】次に、ステップＳ１８では、第２の所定時
間ＴＩＭＥ２内に設定されたリターン圧PRS#RTNから、
クラッチ圧Ｐｐｒｃを徐々に増大させるための増分値Δ
Ｐ１を、 ΔP1＝Ｋｐ(ΔNe1−ΔNe2)＋Ｋｉ・ΔNe ………（１） として演算し、エンジン回転数偏差ΔＮｅの変動量（Δ
Ne1−ΔNe2）を増分値ΔＰ１にフィードバックする。

【００７４】ただし、Ｋｐ：比例ゲイン Ｋｉ：積分ゲインである。

【００７５】次に、ステップＳ１９では、上記増分値Δ
Ｐ１に基づいて、油室９ａに供給するクラッチ圧Ｐｐｒ
ｃを、 Ｐｐｒｃ＝Ｐｐｒｃ(n-1)＋ΔP1＋ΔP2 ………（２） として演算する。

【００７６】ただし、Ｐｐｒｃ(n-1)：前回のクラッチ
圧 ΔＰ２：定数である。

【００７７】そして、ステップＳ２０では、クラッチ圧
Ｐｐｒｃが所定の上限値と下限値の間となるように、ス
テップＳ１９で求めたクラッチ圧Ｐｐｒｃを制限する。

【００７８】すなわち、クラッチ圧Ｐｐｒｃの下限値を
上記リターン圧PRS#RTN（中込圧）に設定してトルクの
伝達を確保する一方、クラッチ圧Ｐｐｒｃの上限値は、
動力循環モードクラッチ９が完全に締結される油圧PRS#
LMTに設定する。

【００７９】したがって、上記ステップＳ１６〜Ｓ２０
では、動力循環モードクラッチ９へ供給するクラッチ圧
Ｐｐｒｃが、エンジン回転数偏差ΔＮｅの変動量（ΔNe
1−ΔNe2）に応じて、リターン圧（下限値）PRS#RTNと
上限値の範囲で徐々に増大する方向へ変化し、エンジン
回転数Ｎｅが増大していく場合には、クラッチ圧Ｐｐｒ
ｃも増大して動力循環モードクラッチ９の締結力は次第
に大きくなり、伝達トルクを徐々に増大させて車両の発
進を円滑に行う。

【００８０】このとき、動力循環モードクラッチ９の締
結容量は、エンジン回転数変動量ΔＮｅに応じて変化
し、すなわち、エンジントルクＴｅに応じてリターン圧
PRS#RTNから上限値の間で変化することになる。

【００８１】そして、走行抵抗または駆動抵抗が大きい
状態で、エンジン回転数Ｎｅが低いまま発進したとき等
では、エンジントルクＴｅが小さいためにエンジン回転
数Ｎｅが減少してストールに近づく場合あるが、このと
き、クラッチ圧Ｐｐｒｃを下限値PRS#RTN側へ減少し
て、動力循環モードクラッチ９の締結力を低減すること
ができ、エンジンのストールを確実に防ぎながら発進を
円滑に行うのである。

【００８２】運転者が発進操作を行った上記所定時間Ｔ
ＩＭＥ１からＴＩＭＥ３の間では、図１１に示すよう
に、動力循環モードクラッチ９に供給するクラッチ圧Ｐ
ｐｒｃを徐々に増大させることで、円滑に発進を行うこ
とができ、各所定時間ＴＩＭＥ１〜ＴＩＭＥ３の期間に
設定される油圧の関係は、図示のように、 PRS#RTN＜PRS#PRE＜PRS#LMT として設定され、また、発進操作直後の時間ｔ＝０から
セレクト制御が終了する時間ＴＩＭＥ３までは、例え
ば、１秒程度に設定される。

【００８３】上記ステップＳ１〜Ｓ２０でセレクト（ク
ラッチ締結）制御が終了した後には、ステップＳ２１以
降へ進んで、通常走行の締結力制御に移行する。

【００８４】すなわち、ステップＳ２１では、後述する
ように、エンジントルクＴｅとＩＶＴ比ｉｉ等の走行状
態に応じて変化するクラッチ締結必要圧Ｐｃを演算し
て、クラッチ圧Ｐｐｒｃとして指令した後、ステップＳ
２２でタイマーｔを０にリセットしてサブルーチンを終
了する。

【００８５】次に、上記図６の変速モードの切り換え制
御と並行して行われる変速制御の一例について、図８の
フローチャートを参照しながら詳述する。

【００８６】まず、ステップＳ３０では、車速センサ８
３からの車速ＶＳＰ、アクセル開度センサ８４が検出し
たアクセルペダルの踏み込み量ＡＰＳ、入力軸回転数セ
ンサ８１からの入力軸回転数Ｎｉ＝エンジン回転数Ｎ
ｅ、出力軸回転数センサ８２からの出力軸回転数Ｎｏを
それぞれ読み込んでから、ステップＳ３１では、図１２
に示すマップに基づいて、車速ＶＳＰとアクセル踏み込
み量ＡＰＳより目標入力軸回転数ｔＮｉ（＝目標エンジ
ン回転数ｔＮｅ）を演算する。

【００８７】なお、図１２のマップは、アクセル踏み込
み量ＡＰＳをパラメータとして、車速ＶＳＰに対する目
標入力軸回転数ｔＮｉを予め設定したものである。

【００８８】次にステップＳ３２では、ステップＳ３１
で求めた目標入力軸回転数ｔＮｉを出力軸回転数Ｎｏで
除して、変速比無限大無段変速機の目標ユニット変速比
ｔｉｉとする。

【００８９】ステップＳ３３ではエンジン回転数Ｎｅと
出力軸回転数Ｎｏの比から、無段変速機２の実際の変速
比ｒｉｃを演算した後、ステップＳ３４では、上記ステ
ップＳ３１で求めた目標入力軸回転数Ｎｉと、出力軸回
転数Ｎｏに基づいて、目標ＣＶＴ比ｔｉｃを演算する。

【００９０】そして、ステップＳ３５では、この目標Ｃ
ＶＴ比ｔｉｃに対応するステップモータ３６のステップ
数ΔＳＴＥＰ（目標駆動量）を、 ΔSTEP＝Ｋip｛ric(n-1)−ric｝＋Ｋii（tic−ric） ………（３） より演算する。

【００９１】ただし、Ｋip：比例ゲイン Ｋii：積分ゲイン ric(n-1)：前回の実変速比である。

【００９２】そして、このステップ数ΔＳＴＥＰに基づ
いてステップモータ３６を駆動し、無段変速機２のＣＶ
Ｔ比ｉｃを変更して、運転状態に応じたＩＶＴ比ｉｉに
設定する。

【００９３】次に、上記図７に示したステップＳ２１で
行われる、通常走行中の動力循環モードクラッチ９の締
結力制御について、図９のフローチャートを参照しなが
ら詳述する。

【００９４】まず、図９のステップＳ４０では、入力軸
回転数センサ８１からの入力軸回転数Ｎｉをエンジン回
転数Ｎｅとして読み込むとともに、アクセル開度センサ
８４が検出したアクセルペダルの踏み込み量ＡＰＳを読
み込む。

【００９５】次に、ステップＳ４１で、上記図８のステ
ップＳ３２で求めたＩＶＴ比ｉｉを読み込んでから、ス
テップＳ４２へ進んで、エンジン回転数Ｎｅとアクセル
ペダル踏み込み量ＡＰＳに基づいてエンジントルクＴｅ
を演算する。なお、エンジントルクＴｅの演算は、図示
しないマップなどにより行われ、例えば、アクセルペダ
ル踏み込み量ＡＰＳ等の負荷相当値をパラメータとし
て、エンジン回転数Ｎｅ毎にエンジントルクＴｅを設定
したマップなどを用いて行われる。

【００９６】そして、ステップＳ４３では、動力循環モ
ードクラッチ９が確実にトルクを伝達可能な油圧である
クラッチ締結必要圧Ｐｃを、図１３に示すマップから、
エンジントルクＴｅとＩＶＴ比ｉｉに基づいて演算す
る。

【００９７】さらに、ステップＳ４４では、マップから
求めたクラッチ締結必要圧Ｐｃを、所定の上限値Ｐｃma
xと下限値Ｐｃrtnで制限した後、クラッチ圧Ｐｐｒｃと
して設定する。

【００９８】なお、下限値Ｐｃrtnは上記リターン圧PRS
#RTNなどに設定され、また、上限値Ｐｃmaxは、駆動系
が伝達可能なトルクに応じた値などに設定される。

【００９９】こうして、図１１に示すように、発進操作
直後にクラッチ圧Ｐｐｒｃをプリチャージ圧PRS#PREに
設定して、所定時間ＴＩＭＥ１まで維持した後に、所定
時間ＴＩＭＥ２までは、一旦リターン圧PRS#RTNまでク
ラッチ圧Ｐｐｒｃを下げて最小の締結力から発進を開始
し、その後、ＴＩＭＥ２〜ＴＩＭＥ３までのセレクト制
御中には、エンジン回転数偏差ΔＮｅの変動量、すなわ
ちエンジントルクＴｅの変化をフィードバックしなが
ら、所定の下限値から上限値の間でクラッチ圧Ｐｐｒｃ
を徐々に変化させることで、ユニット変速比ｉｉがギア
ードニュートラルポイントＧＮＰからずれていた場合で
あっても、エンジン回転数Ｎｅが低下してストールする
のを確実に防止するとともに、動力循環モードクラッチ
９の締結によるショックを抑制して円滑に発進を行うこ
とができ、セレクト制御の時間ＴＩＭＥ３を経過した後
には、通常の締結力制御を行うため、エンジントルクＴ
ｅに応じた締結力で運転者の要求に応じた発進加速を行
うことができ、変速比無限大無段変速機の運転性を向上
させることが可能となるのである。

【０１００】特に、変速比無限大無段変速機へトロイダ
ル型無段変速機２を採用した場合には、入力トルクの変
動に応じてＣＶＴ比ｉｃが変化する特性（トルクシフト
という）があるため、解放していた動力循環モードクラ
ッチ９を締結するときに、ＩＶＴ比ｉｉがギアードニュ
ートラルポイントＧＮＰからずれる場合もあるが、上記
のように、発進の初期には最小の締結力から上下限値の
範囲で、エンジン回転数偏差ΔＮｅの変動量に基づいて
徐々に締結力を増大させることで、ＩＶＴ比ｉｉがギア
ードニュートラルポイントＧＮＰからずれた場合であっ
ても、エンジンのストールとショックの発生を確実に回
避して円滑な発進を行うことが可能となるのである。

【０１０１】また、トロイダル型無段変速機２の低温時
には、トラニオン２３を介してパワーローラ２０を支持
する油圧シリンダ３０の応答性が低下して、ギアードニ
ュートラルポイントＧＮＰからずれたり、ＩＶＴ比ｉｉ
が不安定になる場合もあるが、上記したように変速応答
性が低くなる低温時（冬季の冷間始動直後など）の発進
に際しても、エンジンのストールを確実に回避しながら
も円滑な発進を行うことが可能となり、変速比無限大無
段変速機の運転性を向上させることが可能となるのであ
る。

【０１０２】なお、上記実施形態において、無段変速機
２にトロイダル型を採用した一例を示したが、Ｖベルト
式などで構成することもできる。

【０１０３】また、上記図８のステップＳ３５では、目
標とするステップ数ΔＳＴＥＰを（３）式に基づいて求
めたが、図示はしないが、予め設定した目標ＣＶＴ比と
ステップモータのステップ数ΔＳＴＥＰのマップから求
めても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す変速比無限大無段変
速機の概略構成図。

【図２】同じく変速比無限大無段変速機の断面図。

【図３】同じく変速比無限大無段変速機の制御装置を示
す概略構成図。

【図４】トロイダル型無段変速機の概略断面図。

【図５】油圧制御装置の回路図。

【図６】変速制御コントローラで行われる制御の一例を
示し、変速モード切り換え制御のフローチャート。

【図７】同じく、変速制御コントローラで行われる制御
の一例を示し、セレクト制御のサブルーチンを示すフロ
ーチャート。

【図８】同じく、変速制御コントローラで行われる制御
の一例を示し、変速比制御のフローチャート。

【図９】同じく、変速制御コントローラで行われる制御
の一例を示し、締結力制御のフローチャート。

【図１０】ＣＶＴ比とＩＶＴ比の関係を示すマップ。

【図１１】発進の際のクラッチ圧Ｐｐｒｃと経過時間の
関係を示すグラフ。

【図１２】車速ＶＳＰに対応した最低エンジン回転数Ｎ
ｅminのマップ。

【図１３】ユニット変速比ｉｉとエンジントルクＴｅに
応じた必要締結クラッチ圧Ｐｃのマップ。

【符号の説明】

１ａ、１ｂ ユニット入力軸 ２ 無段変速機 ３ 一定変速機 ４ 無段変速機出力軸 ５ 遊星歯車機構 ６ ユニット出力軸 ９ 動力循環モードクラッチ ９ａ 油室 ９ｂ リターンスプリング １０ 直結モードクラッチ ８０ 変速制御コントローラ ８１ 入力軸回転数センサ ８４ アクセル開度センサ ８５ セレクトスイッチ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンに連結されたユニット入力軸
   に、変速比を連続的に変更可能な無段変速機と一定変速
   機とをそれぞれ連結するとともに、無段変速機と一定変
   速機の出力軸を遊星歯車機構、動力循環モードクラッチ
   及び直結モードクラッチを介してユニット出力軸に連結
   した変速比無限大無段変速機と、 運転操作に応じて車両の発進を検出する発進検出手段
   と、 前記動力循環モードクラッチ及び直結モードクラッチの
   制御によって動力循環モードと直結モードを切り換える
   とともに、車両の発進時には動力循環モードクラッチを
   制御するクラッチ制御手段と、 前記無段変速機の変速比を車両の運転状態に応じて制御
   することで変速比無限大無段変速機のユニット変速比を
   設定する変速比制御手段とを備えた変速比無限大無段変
   速機の制御装置において、 前記クラッチ制御手段は、 エンジンからの入力トルクまたは入力トルク相当値を検
   出する入力トルク検出手段と、 前記動力循環モードクラッチへ供給する油圧を制御する
   油圧制御手段と、 前記車両の発進が検出されてから所定の時間までは、予
   め設定された上限値と下限値との間で、入力トルクまた
   は入力トルク相当値の変化に応じて動力循環モードクラ
   ッチへ供給する油圧を設定する締結容量変更手段とを設
   けたことを特徴とする変速比無限大無段変速機の制御装
   置。
2. 【請求項２】 前記入力トルク検出手段は、入力軸回転
   数の変動量を入力トルク相当値の変動量として検出し、
   前記クラッチ制御手段は、この入力トルク相当値の変動
   量に基づいて動力循環モードクラッチへ供給する油圧を
   前記下限値から徐々に増大することを特徴とする請求項
   １に記載の変速比無限大無段変速機の制御装置。
3. 【請求項３】 前記締結容量変更手段は、前記供給油圧
   の下限値を動力循環モードクラッチが締結力を発生する
   臨界値に設定する一方、供給油圧の上限値は、動力循環
   モードクラッチが完全に締結される値に設定したことを
   特徴とする請求項１または請求項２に記載の変速比無限
   大無段変速機の制御装置。
4. 【請求項４】 前記締結容量変更手段は、前記所定時間
   経過後には上限値による供給油圧の制限を解除すること
   を特徴とする請求項１に記載の変速比無限大無段変速機
   の制御装置。