JP2013148154A - 変速機 - Google Patents

Abstract

【課題】入力軸と、出力部材と、トロイダル型無段変速機構と、差動機構とを備える変速機において、モードを切り換えるときの変速ショックを抑える。
【解決手段】変速機は、低速用クラッチ、高速用クラッチ、制御部、トルク検出手段、トロイダル型無段変速機構を通過するトルクと変速比のずれ量との関係を記憶させた記憶手段、変速比ずれ量算出手段を備える。制御部は、クラッチで、低速モードと高速モードとを予め設定された切換点で切り換える。切換点は、トロイダル型無段変速機構の最も低速側の変速比よりも駆動源の最大トルクに対するずれ量分だけ高速側に設定する。一方のモードから他方のモードに切り換えるとき、一方のモードでは、トロイダル型無段変速機構の目標変速比をずれ量分だけ低速側に補正する。
【選択図】図９

Description

本発明は、トロイダル型無段変速機構を備える変速機に関する。

従来、駆動源の動力が伝達される入力軸と、出力軸と、トロイダル型無段変速機構と、差動機構と、入力軸に伝達された動力の伝達経路を切換自在な動力伝達経路切換機構とを備える変速機であって、変速機の速度比とトロイダル型無段変速機構の速度比とが比例関係にある比例モードと、変速機の速度比とトロイダル型無段変速機構の速度比とが反比例関係にある反比例モードとを、動力伝達経路切換機構で動力の伝達経路を切り換えることにより、切換自在なものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−２２０７１９号公報

ここで、トロイダル型無段変速機構は、入力されるトルクの方向や大きさに応じて、速度比が変化する。これは、トロイダル型無段変速機構を構成する部品が、弾性変形や組付けのために不可避な隙間の存在等によって変位するためである。そして、比例モードと反比例モードとを切り換えるときには、トロイダル型無段変速機構を通過するトルクの方向が変化（逆転）する。このため、モードを切り換えるときに変速機の変速比が急変動し、変速ショックが生じる虞がある。

本発明は、以上の点に鑑み、モードを切り換えるときの変速ショックを抑えることができる変速機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、駆動源の動力が伝達される入力軸と、出力部材と、トロイダル型無段変速機構と、差動機構とを備える変速機であって、変速機の変速比を大きくする低速モードを実現する際に接続されて、変速機の変速比を小さくする高速モードを実現する際には接続を断たれる低速用クラッチと、この高速モードを実現する際に接続されて前記低速モードを実現する際に接続を断たれる高速用クラッチと、前記クラッチの断接状態を切り換える制御部とからなり、前記制御部は、前記クラッチの断接を制御することで、前記低速モードと前記高速モードとを予め設定された切換点で切り換え、前記制御部は前記低速モードと前記高速モードとの間でのモード切換時に、前記低速用クラッチを前記高速用クラッチとのうちの一方のクラッチで、それまで接続されていなかったクラッチを接続してから、同じく他方のクラッチでそれまで接続されていたクラッチの接続を断ち、前記トロイダル型無段変速機構を通過するトルクの大きさと方向とを検出するためのトルク検出手段が設けられ、前記各モードの夫々において予め求めた、前記トロイダル型無段変速機構を通過するトルクと変速比のずれ量との関係を記憶させた記憶手段が設けられ、前記トルク検出手段で検出されたトルクと記憶手段に記憶された前記関係に基づいて前記トロイダル型無段変速機構の変速比のずれ量を求める変速比ずれ量算出手段が設けられ、前記切換点は、前記トロイダル型無段変速機構の最も低速側の変速比よりも前記変速比ずれ量算出手段により求められた前記駆動源の最大トルクに対するずれ量分だけ高速側に設定し、前記低速モードと前記高速モードのうち、一方のモードから他方のモードに切り換えるとき、切り換える前の前記一方のモードでは、前記トロイダル型無段変速機構の目標変速比をそのときの前記変速比ずれ量算出手段によって求められたずれ量分だけ低速側に補正することを特徴とする。

車両が加速しているときの高速モードから低速モードへの切り換えの場合、切り換え前の高速モードでは、トロイダル型無段変速機構には、入力側ディスクから出力側ディスクへ向かう方向のトルク、即ち正のトルクが通過する。トロイダル型無段変速機構に正のトルクが通過する場合、トロイダル型無段変速機構の実際の変速比はトルクシフト特性を無視した理論的な変速比と比べて、低速側にずれを生じる。

また、車両が減速しているときの低速モードから高速モードへの切り換えの場合、切り換え前の低速モードでは、トロイダル型無段変速機構には、入力側ディスクから出力側ディスクへ向かう方向のトルク、即ち正のトルクが通過する。トロイダル型無段変速機構に正のトルクが通過する場合、トロイダル型無段変速機構の実際の変速比はトルクシフト特性を無視した理論的な変速比と比べて、低速側にずれを生じる。

従って、上述の如く本発明は、変速比ずれ量算出手段により求められたトロイダル型無段変速機構の変速比のずれ量で、モードを切り換えるときに、切り換え前のモードにて、トロイダル型無段変速機構の目標変速比を高速側に補正する。これにより、モードを切り換えるときに、切り換え前のモードにおけるトロイダル型無段変速機構の変速比のずれを無くし、モード切換時に発生する変速ショックを抑制することができる。

また、本発明においては、トロイダル型無段変速機構は、入力軸と共に回転する入力側ディスクと、入力側ディスクとの間でパワーローラを介してトルク伝達を行う出力側ディスクとを備え、低速モードの状態では、トロイダル型無段変速機構を通過するトルクが出力側ディスクから入力側ディスクに伝達され、高速モードの状態ではトロイダル型無段変速機構を通過するトルクが入力ディスクから出力ディスクに伝達され、前記一方のモードは、車両が加速中であり、且つ高速モードから前記低速モードに切り換えるときの高速モードであり、前記他方のモードは、車両が加速中であり、且つ高速モードから前記低速モードに切り換えるときの低速モードであり、制御部は、車両が加速中であり、且つ高速モードから低速モードに切り換えるときに、移行前の高速モードでは、トロイダル型無段変速機構の目標変速比を変速比ずれ量算出手段によって求められたずれ量分だけ高速側に補正し、移行後の低速モードでは、トロイダル型無段変速機構の目標変速比を変速比ずれ量算出手段によって求められたずれ量分だけ低速側に補正することが好ましい。

車両が加速中であっても、所謂キックダウンによって、高速モードから低速モードに切り換えられるときがある。所謂キックダウンとは、アクセルペダルを大きくあるいは急激に踏み込んだ場合に、より低速な変速比に切り換わることをいう。

上述の如く構成すれば、所謂キックダウンによって、高速モードから低速モードに切り換わるときには、移行前の高速モードでは、トロイダル型無段変速機構の目標変速比を変速比ずれ量算出手段によって求められたずれ量分だけ高速側に補正し、移行後の低速モードでは、トロイダル型無段変速機構の目標変速比を変速比ずれ量算出手段によって求められたずれ量分だけ低速側に補正する。

これにより、トロイダル型無段変速機構はトルクシフト特性に基づいて変速比が大きくずれることがなく、モードを切り換えるときに、変速ショックが発生することを抑制又は防止することができる。

また、本発明においては、トロイダル型無段変速機構は、入力軸と共に回転する入力側ディスクと、この入力側ディスクとの間でパワーローラを介してトルク伝達を行う出力側ディスクとを備え、車両が減速中であり、且つ低速モードの状態では、トロイダル型無段変速機構を通過するトルクが入力側ディスクから出力側ディスクに伝達され、車両が減速中であり、且つ高速モードの状態では、トロイダル型無段変速機構を通過するトルクが出力側ディスクから入力側ディスクに伝達され、前記一方のモードは、車両が減速中であり、且つ低速モードから高速モードに切り換えるときの低速モードであり、前記他方のモードは、車両が減速中であり、且つ低速モードから高速モードに切り換えるときの高速モードであり、制御部は、車両が減速中であり、且つ低速モードから高速モードに切り換えるときに、移行後の高速モードでは、トロイダル型無段変速機構の目標変速比を変速比ずれ量算出手段によって求められたずれ量分だけ低速側に補正することが好ましい。

制御部は、一般的に駆動源の回転数と車両の走行速度に基づいて変速比を決定する。そして、車両が減速中であっても、駆動源の回転数に比べて車両の走行速度があまり低下していない場合には、より高速側の変速比に移行すべく低速モードから高速モードに切り換えられる場合がある。

上述の如く構成すれば、車両が減速中に低速モードから高速モードに切り換わるときには、移行前の低速モードでは、トロイダル型無段変速機構の目標変速比を変速比ずれ量算出手段によって求められたずれ量分だけ高速側に補正し、移行後の高速モードでは、トロイダル型無段変速機構の目標変速比を変速比ずれ量算出手段によって求められたずれ量分だけ低速側に補正する。

これにより、トロイダル型無段変速機構はトルクシフト特性に基づいて変速比が大きくずれることがなく、モードを切り換えるときに、変速ショックが発生することを抑制又は防止することができる。

本発明の変速機の実施形態を示すスケルトン図。 本実施形態のトロイダル型無段変速機構の入力トルクに対する速度比の変化率を示すグラフ。 本実施形態の変速機の速度比とトロイダル型無段変速機構の速度比の関係を示すグラフ。 本実施形態の差動機構たる遊星歯車機構の共線図。 本実施形態において、低速モード（反比例モード）から高速モード（比例モード）に移行するときのトロイダル型無段変速機構の速度比と変速機の速度比の関係を示すグラフ。 本実施形態において、高速モード（比例モード）から低速モード（反比例モード）に移行するときのトロイダル型無段変速機構の速度比と変速機の速度比の関係を示すグラフ。 図５のモード切換時のトルクの変化を示す説明図。 図６のモード切換時のトルクの変化を示す説明図。 車両の加速時において高速モード（比例モード）から低速モード（反比例モード）に移行するときのトルクの変化を示す説明図。 車両の減速時において、低速モード（反比例モード）から高速モード（比例モード）に移行するときのトルクの変化を示す説明図。 従来のモード切換時のトルクの変化を示す説明図。

図を参照して、本発明の実施形態の変速機を説明する。本実施形態の変速機１は、駆動源たる内燃機関（エンジン等。図示省略。）の動力がフライホイール１１及び発進クラッチ１２を介して伝達される入力軸２と、入力軸２と平行に配置された出力部材たる出力軸３と、入力軸２と出力軸３に平行に配置された中間軸４と、トロイダル型無段変速機構５と、アイドルギア列６と、差動機構としての遊星歯車機構７と、を備える。

トロイダル型無段変速機構５は、入力軸２と同心であって一体に回転する一対の入力側ディスク５１と、入力側ディスク５１の間であって入力軸２に対して同心且つ回転自在に配置された出力側ディスク５２と、入力側ディスク５１と出力側ディスク５２との間に配置され、入力側ディスク５１と出力側ディスク５２との間で動力を伝達させるパワーローラ５３とを備える。

パワーローラ５３は、入力側ディスク５１と出力側ディスク５２との間で動力を伝達させるべく回転できるように回転軸５３ａを備えると共に、回転軸５３ａと直交し紙面垂直方向に延びる揺動軸５３ｂ（トラニオン）に対して揺動自在となっており、パワーローラ５３を揺動軸５３ｂ周りで揺動させて傾斜角度を変化させることで、トロイダル型無段変速機構５の変速比を変化できるように構成されている。

出力側ディスク５２の外周には、出力用の外歯５２ａが設けられている。この外歯５２ａには、中間軸４に一体回転するように固定された第１伝達ギア８１が噛合している。

遊星歯車機構７は、中間軸４に同心に固定されたサンギア７１と、リングギア７２と、サンギア７１及びリングギア７２に噛合するピニオン７３を自転及び公転自在に軸支するキャリア７４との３つの要素を備える。この３つの要素は、各要素の相対回転速度を直線で表すことができる共線図において、一方から、本実施形態においては、サンギア７１側から、夫々、第１要素、第２要素、第３要素とすると、第１要素はサンギア７１、第２要素はキャリア７４、第３要素はリングギア７２となる。

遊星歯車機構７のギア比（リングギア７２の歯数／サンギア７１の歯数）をｉとすると、図４に示す共線図において、サンギア７１とキャリア７４との間の間隔と、キャリア７４とリングギア７２との間の間隔との比は、ｉ：１に設定される。なお、共線図とは、サンギア７１とキャリア７４とリングギア７２との相対回転速度の比を直線で表すことができる図である。

アイドルギア列６は、入力軸２に固定された第１中間ギア６１と、中間軸４と同心であってキャリア７４（第２要素）に連結された第２中間ギア６２と、第１中間ギア６１と第２中間ギア６２とに噛合し、図示省略した変速機ケースに回転自在に軸支された第３中間ギア６３とで構成される。

中間軸４には、第２伝達ギア８２が回転自在に軸支されている。また、変速機１には、第１クラッチ９１と、第２クラッチ９２とが設けられている。第１クラッチ９１は、第２伝達ギア８２と第１伝達ギア８１とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成されている。

第２クラッチ９２は、第２伝達ギア８２とリングギア７２とを連結する連結状態と、この連結を断つ開放状態とに切換自在に構成されている。第１クラッチ９１及び第２クラッチ９２は湿式多板クラッチで構成されている。なお、本発明の第１クラッチ及び第２クラッチは湿式多板クラッチに限らず、他のクラッチを用いてもよい。

第２伝達ギア８２は、出力軸３に固定された第３伝達ギア８３と噛合している。出力軸３には、デファレンシャルギア１３と噛合する出力ギア３ａが固定されている。また、出力ギア３ａと第３伝達ギア８３との間に位置させてパーキングギア３ｂが出力軸３に固定されている。

本実施形態の変速機１は、低速走行用及び後進用の低速モードたる反比例モードと、高速走行用の高速モードたる比例モードとを備える。反比例モードは、トロイダル型無段変速機構５の速度比と変速機１の速度比が反比例の関係となる状態である。比例モードは、トロイダル型無段変速機構５の速度比と変速機１の速度比とが比例の関係となる状態である。

反比例モードと比例モードとは、第１クラッチ９１及び第２クラッチ９２で切り換えられる。反比例モードは、第１クラッチ９１を開放状態とし、第２クラッチ９２を連結状態とすることにより確立される。比例モードは、第１クラッチ９１を連結状態とし、第２クラッチ９２を開放状態とすることにより確立される。即ち、本実施形態においては、第１クラッチ９１及び第２クラッチ９２が動力伝達経路切換機構に該当し、第１クラッチ９１が高速用クラッチ、第２クラッチ９２が低速用クラッチに夫々該当する。

ここで、トロイダル型無段変速機構５は、入力されるトルクの方向や大きさに応じて、速度比が変化する。これは、トロイダル型無段変速機構５を構成する部品が、弾性変形や組付けのために不可避な隙間の存在等によって変位するためである。

図２は、横軸をトロイダル型無段変速機構５に入力されるトルク、縦軸をトロイダル型無段変速機構５の速度比の逆数である変速比の変化率として、両者の関係を示したグラフである。入力トルクのプラス側は、入力側ディスク５１から出力側ディスク５２にトルクが伝達される状態を示し、マイナス側は、出力側ディスク５２から入力側ディスク５１にトルクが伝達される状態を示している。

そして、比例モードと反比例モードとを切り換えるときには、トロイダル型無段変速機構５を通過するトルクの方向が変化（逆転）する。このため、従来の変速機では、モードを切り換えるときに変速比が急変動し、変速ショックが生じる虞がある。

これを防止すべく、本実施形態の変速機１では、図３に示す、横軸の変速機１の速度比と、縦軸のトロイダル型無段変速機構５の速度比の関係を示す図において、比例モードと反比例モードとがクロスするようにしている。これを詳説すると、まず、トロイダル型無段変速機構５の図２のグラフに示したトルクシフト特性を実験により予め求める。そして、得られたトロイダル型無段変速機構５のトルクシフト特性の速度比の変化率の変動幅Ｘに対応させて、図３に示すように、比例モードと反比例モードとがクロスするようにする。

具体的には、反比例モードにおいて、トロイダル型無段変速機構５の最小速度比のときのサンギア７１（第１要素）の回転速度よりも、キャリア７４（第２要素）の回転速度が図２で示した変動幅Ｘに対応する分だけリングギア７２（第３要素）が大きく回転するように、アイドルギア列６のギア比を設定する。

図２のトルクシフト特性から、車両が加速しているときであって、反比例モード中においては、トロイダル型無段変速機構５に負のトルクが通過する。このため、トロイダル型無段変速機構５の変速比は、基準となる目標の変速比（基準目標変速比）よりも小さくなる。換言すれば、図７の左側に示すように、トロイダル型無段変速機構５の速度比は、基準となる目標の速度比（基準目標速度比）よりも大きくなる。

そして、比例モード中においては、トロイダル型無段変速機構５には、正のトルクが通過するため、図２のトルクシフト特性から、トロイダル型無段変速機構５の変速比は、基準目標変速比よりも大きくなる。換言すれば、図７の右側に示すように、トロイダル型無段変速機構５の速度比は、基準目標速度比よりも小さくなる。

従って、反比例モードから比例モードに移行するときには、基準目標変速比よりも小さい状態から、基準目標変速比よりも大きい状態に、変速機１の変速比が大きく切り替わる。従って、トロイダル型無段変速機構５の変速比を瞬時に切り換えない限り、反比例モードから比例モードへの切り換えによって、変速機１の変速比が大きく変化し、変速ショックを発生させる虞がある。

本実施形態の変速機１は、図７に遷移領域として示すように、反比例モード（Ｌ１）から比例モード（Ｌ２）に切り換えるときに、第１クラッチ９１（高速用クラッチ）と第２クラッチ９２（低速用クラッチ）とがともに連結状態となるようにしている。これにより、遷移領域においては、トロイダル型無段変速機構５のトルクシフト特性が相殺され、トルクシフト特性がない状態と同一の状態となる。

また、反比例モード中においては、トロイダル型無段変速機構５の速度比は、基準となる目標の速度比（基準目標速度比）よりも大きくなるため、遷移領域に移行する際にも比較的スムーズに反比例モード（Ｌ１）から移行することができる。

そして、遷移領域を超えて比例モード（Ｌ２）に移行するときには、基準となる目標速度比（基準目標速度比）よりもトルクシフト特性による変動分だけ大きな速度比となるように目標速度比を補正する（図７の一点鎖線）。これにより、図７に示すように、モードを切り換えた後の比例モード（Ｌ２）において、実速度比が基準目標速度比と同一若しくはこれに近づくこととなり、モード切換時に変速機１の変速比が大きく変化することを防ぎ、トロイダル型無段変速機構５の変速比を瞬時に切り換えることなく、変速ショックが発生することを抑制又は防止することができる。

変速機１の制御部１４は、ＣＰＵ、メモリ等により構成された電子ユニット（ＥＣＵ）であり、現在のモードやエンジン回転数、車両の走行速度等の所定の車両情報に基づき、トロイダル型無段変速機構５を通過するトルクの大きさと方向を求めることができる。即ち、本実施形態においては、制御部１４が本発明のトルク検出手段に該当する。

また、変速機１の制御部１４は、予め図２のトルクシフト特性をマップとして記憶しており、トロイダル型無段変速機構５を通過するトルクの大きさと方向から、トロイダル型無段変速機構５の変速比のずれ量を求めることができる。即ち、本実施形態の制御部１４は、本発明の記憶手段、及び変速比ずれ量算出手段の機能も兼ね備えている。

また、比例モードから反比例モードに移行するときには、車両は通常では減速状態であるため、比例モードでのトロイダル型無段変速機構５の入力トルクは負となり、図２のトルクシフト特性から変速比の変化率はマイナスとなる。従って、変速比の逆数である速度比はプラスとなり、比例モードの線Ｌ２が図６のように上方に移動する。

逆に、反比例モードに移行したときには、動力循環が逆転するため、トロイダル型無段変速機構５の入力トルクは正となり、図２のトルクシフト特性から変速比の変化率はプラスとなる。従って、変速比の逆数である速度比はマイナスとなり、反比例モードの線Ｌ１が図６のように下方に移動する。

従って、仮に図２のトルクシフト特性を無視して、図３に示すような、反比例モードにおけるトロイダル型無段変速機構５の速度比が最低である最下点Ｌ１ａと、比例モードにおけるトロイダル型無段変速機構５の速度比が最低である最下点Ｌ２ａとを一致させたとすると、比例モードから反比例モードに移行するときに、変速機１の速度比が大きく変化することとなり、変速ショックが生じてしまう。

しかしながら、本実施形態の変速機１においては、図２に示す変動幅Ｘ分だけ、両モードをクロスさせているため、図８に示すように、車両の減速により、比例モードから反比例モードに移行するときにおいても、変速機１の速度比を略同一（同一を含む）に保つことができ、変速ショックを抑制（又は防止）することができる。

これを詳説すると、図２のトルクシフト特性から、車両が減速しているときであって、比例モード中においては、トロイダル型無段変速機構５に負のトルクが通過する。このため、トロイダル型無段変速機構５の変速比は、基準目標変速比よりも小さくなる。換言すれば、図８の左側に示すように、トロイダル型無段変速機構５の速度比は、基準目標速度比よりも大きくなる。

そして、反比例モード中においては、トロイダル型無段変速機構５には、正のトルクが通過する。このため、図２のトルクシフト特性から、トロイダル型無段変速機構５の変速比は、基準目標変速比よりも大きくなる。換言すれば、図８の右側に示すように、トロイダル型無段変速機構５の速度比は、基準目標速度比よりも小さくなる。

従って、比例モードから反比例モードに移行するときには、基準目標変速比よりも小さい状態から、基準目標変速比よりも大きい状態に、変速機の変速比が大きく切り替わる。

本実施形態の変速機１では、図８に遷移領域として示すように、比例モード（Ｌ２）から反比例モード（Ｌ１）に切り換えるときに、第１クラッチ９１（高速用クラッチ）と第２クラッチ９２（低速用クラッチ）とがともに連結状態となるようにしている。これにより、遷移領域においては、トロイダル型無段変速機構５のトルクシフト特性が相殺され、トルクシフト特性がない状態と同一の状態となる。

また、比例モード中においては、トロイダル型無段変速機構５の速度比は、基準となる目標の速度比（基準目標速度比）よりも大きくなるため、遷移領域に移行する際にも比較的スムーズに比例モード（Ｌ２）から移行することができる。

そして、遷移領域を超えて反比例モード（Ｌ１）に移行するときには、基準目標速度比よりもトルクシフト特性による変動分だけ大きな速度比となるように目標速度比を補正する（図８の一点鎖線）。これにより、図８に示すように、モードを切り換えた後の反比例モード（Ｌ１）において、実速度比が基準目標速度比と同一若しくはこれに近づくこととなり、モード切換時に変速機１の変速比が大きく変化することを防ぎ、トロイダル型無段変速機構５の変速比を瞬時に切り換えることなく、変速ショックの発生を抑制又は防止できる。

次に、図９を参照して、所謂キックダウンによって、比例モードから反比例モードへ移行する場合について説明する。所謂キックダウンとは、アクセルペダルを大きくあるいは急激に踏み込んだ場合に、より低速な変速比に切り替わることをいう。

この所謂キックダウンにより、比例モードから反比例モードに切り替わるときには、比例モードにおいては、トロイダル型無段変速機構５には、正のトルクが入力されるため、図９の左側に示すように、トロイダル型無段変速機構５の実際の速度比である実速度比は、基準となる目標の速度比（基準目標速度比）よりも下回ることとなる。

従って、変速機１に設けられた制御部１４は、実速度比が基準目標速度比となるように、下回る分だけ基準目標速度比に上乗せした目標速度比に補正して、トロイダル型無段変速機構５を制御する。なお、本実施形態においては、所謂キックダウンによる切り換え前の比例モードにおいて、目標速度比を図２に示したトルクシフト特性に基づいて補正しているが、これに限らず、例えば、切換点のみを補正してもよい。これによっても、変速ショックを抑制することができる。

また、比例モードから反比例モードに切り換わるときには、一時的に両クラッチ９１、９２が何れも連結状態となる。このとき、トロイダル型無段変速機構５は、正と負の両方のトルクが入力されて互いに相殺し合うため、実変速比は目標変速比と一致する。

そして、比例モードから反比例モードに切り換わると、トロイダル型無段変速機構５には、負のトルクが入力されるため、図９の右側に示すように、トロイダル型無段変速機構５の実速度比は、基準目標速度比よりも上回ることとなる。

従って、制御部１４は、実速度比が基準目標速度比となるように、上回る分だけ基準目標速度比から低下させた目標速度比に補正して、トロイダル型無段変速機構５を制御する。

次に、図１０を参照して、アクセルペダルを戻した後に、変速機１の速度比が増加する場合の反比例モードから比例モードへの切り換わりについて説明する。制御部１４は、車両の走行速度とエンジン回転数とから変速比を選択する。ここで、運転者がアクセルペダルを離してエンジン回転数が低下したときに、変速機１の全体としての変速比が高速側に移行する場合がある。

このときに、反比例モードから比例モードに移行する場合について説明する。反比例モードから比例モードに切り替わるときには、反比例モードにおいては、トロイダル型無段変速機構５には、正のトルクが入力されるため、図１０の左側に示すように、トロイダル型無段変速機構５の実際の速度比である実速度比は、基準目標速度比よりも下回ることとなる。

従って、変速機１に設けられた制御部１４は、実速度比が基準目標速度比となるように、下回る分だけ基準目標速度比に上乗せした目標速度比に補正して、トロイダル型無段変速機構５を制御する。

また、反比例モードから比例モードに切り換わるときには、一時的に両クラッチ９１、９２が何れも連結状態となる。このとき、トロイダル型無段変速機構５は、正と負の両方のトルクが入力されて互いに相殺し合うため、実変速比は目標変速比と一致する。

そして、反比例モードから比例モードに切り換わると、トロイダル型無段変速機構５には、負のトルクが入力されるため、図１０の右側に示すように、トロイダル型無段変速機構５の実速度比は、基準目標速度比よりも上回ることとなる。

従って、制御部１４は、実速度比が基準目標速度比となるように、上回る分だけ基準目標速度比から低下させた目標速度比に補正して、トロイダル型無段変速機構５を制御する。

なお、本実施形態では、駆動源として内燃機関を説明したが、本発明の駆動源はこれに限らず、例えば、モータ・ジェネレータ等の電動機を用いてもよい。

なお、図１１は従来の反比例モードと比例モードとのトロイダル型無段変速機構の速度比の最下点同士を一致させた場合における、加速時に反比例モードから比例モードに切り換えるときの速度線の変化を示している。図１１から明らかなように、反比例モードでは、速度線が上方に移動してしまう。また、比例モードでは、速度線が下方に移動する。このため、比例モードに切り換えた瞬間に変速機全体としての速度比が図１１の横矢印で示すように大きく変化してしまうことが分かる。従って、モード切換時に変速ショックが生じ易くなる。

１…変速機、１１…フライホイール、１２…発進クラッチ、１３…デファレンシャルギア、１４…制御部、２…入力軸、３…出力軸（出力部材）、３ａ…出力ギア、３ｂ…パーキングギア、４…中間軸、５…トロイダル型無段変速機構、５１…入力側ディスク、５２…出力側ディスク、５２ａ…外歯、５３…パワーローラ、５３ａ…回転軸、５３ｂ…揺動軸（トラニオン）、６…アイドルギア列、６１…第１中間ギア、６２…第２中間ギア、６３…第３中間ギア、７…遊星歯車機構（差動機構）、７１…サンギア、７２…リングギア、７３…ピニオン、７４…キャリア、８１…第１伝達ギア、８２…第２伝達ギア、８３…第３伝達ギア、９１…第１クラッチ（高速用クラッチ）、９２…第２クラッチ（低速用クラッチ）、Ｌ１…反比例モード（低速モード）の線、Ｌ１ａ…最下点、Ｌ２…比例モード（高速モード）の線、Ｌ２ａ…最下点、Ｘ…変動幅。

Claims (3)

1. 駆動源の動力が伝達される入力軸と、
   出力部材と、
   トロイダル型無段変速機構と、
   差動機構とを備える変速機であって、
   変速機の変速比を大きくする低速モードを実現する際に接続されて、変速機の変速比を小さくする高速モードを実現する際には接続を断たれる低速用クラッチと、
   前記高速モードを実現する際に接続されて前記低速モードを実現する際に接続を断たれる高速用クラッチと、前記クラッチの断接状態を切り換える制御部とを備え、
   前記制御部は、前記クラッチの断接を制御することで、前記低速モードと前記高速モードとを予め設定された切換点で切り換え、
   前記制御部は前記低速モードと前記高速モードとの間でのモード切換時に、前記低速用クラッチを前記高速用クラッチとのうち、接続状態にあるクラッチを一方のクラッチ、開放状態にあるクラッチを他方のクラッチとして、該他方のクラッチを接続してから、前記一方のクラッチの接続を断ち、
   前記トロイダル型無段変速機構を通過するトルクの大きさと方向とを検出するためのトルク検出手段が設けられ、
   前記各モードの夫々において予め求めた、前記トロイダル型無段変速機構を通過するトルクと変速比のずれ量との関係を記憶させた記憶手段が設けられ、
   前記トルク検出手段で検出されたトルクと記憶手段に記憶された前記関係に基づいて前記トロイダル型無段変速機構の変速比のずれ量を求める変速比ずれ量算出手段が設けられ、
   前記切換点は、前記トロイダル型無段変速機構の最も低速側の変速比よりも前記変速比ずれ量算出手段により求められた前記駆動源の最大トルクに対するずれ量分だけ高速側に設定し、
   前記低速モードと前記高速モードのうち、一方のモードから他方のモードに切り換えるとき、切り換える前の前記一方のモードでは、前記トロイダル型無段変速機構の目標変速比を前記変速比ずれ量算出手段によって求められたずれ量分だけ低速側に補正することを特徴とする変速機。
2. 請求項１記載の変速機であって、
   前記トロイダル型無段変速機構は、前記入力軸と共に回転する入力側ディスクと、該入力側ディスクとの間でパワーローラを介してトルク伝達を行う出力側ディスクとを備え、
   前記低速モードの状態では、前記トロイダル型無段変速機構を通過するトルクが前記出力側ディスクから前記入力側ディスクに伝達され、
   前記高速モードの状態ではトロイダル型無段変速機構を通過するトルクが入力側ディスクから出力側ディスクに伝達され、
   前記一方のモードは、車両が加速中であり、且つ前記高速モードから前記低速モードに切り換えるときの高速モードであり、
   前記他方のモードは、車両が加速中であり、且つ前記高速モードから前記低速モードに切り換えるときの低速モードであり、
   前記制御部は、車両が加速中であり、且つ前記高速モードから前記低速モードに切り換えるときに、移行前の前記高速モードでは、前記トロイダル型無段変速機構の目標変速比を前記変速比ずれ量算出手段によって求められたずれ量分だけ高速側に補正し、
   移行後の前記低速モードでは、前記トロイダル型無段変速機構の目標変速比を前記変速比ずれ量算出手段によって求められたずれ量分だけ低速側に補正することを特徴とする変速機。
3. 請求項１記載の変速機であって、
   前記トロイダル型無段変速機構は、前記入力軸と共に回転する入力側ディスクと、該入力側ディスクとの間でパワーローラを介してトルク伝達を行う出力側ディスクとを備え、
   車両が減速中であり、且つ前記低速モードの状態では、前記トロイダル型無段変速機構を通過するトルクが前記入力側ディスクから前記出力側ディスクに伝達され、
   車両が減速中であり、且つ前記高速モードの状態では、前記トロイダル型無段変速機構を通過するトルクが前記出力側ディスクから前記入力側ディスクに伝達され、
   前記一方のモードは、車両が減速中であり、且つ前記低速モードから前記高速モードに切り換えるときの低速モードであり、
   前記他方のモードは、車両が減速中であり、且つ前記低速モードから前記高速モードに切り換えるときの高速モードであり、
   前記制御部は、車両が減速中であり、且つ前記低速モードから前記高速モードに切り換えるときに、移行前の前記低速モードでは、前記トロイダル型無段変速機構の目標変速比をそのときの前記変速比ずれ量算出手段によって求められたずれ量分だけ高速側に補正し、
   移行後の前記高速モードでは、前記トロイダル型無段変速機構の目標変速比を前記変速比ずれ量算出手段によって求められたずれ量分だけ低速側に補正することを特徴とする変速機。

Images