JP3446270B2 - トロイダル型無段変速機付車両の制御装置 - Google Patents
トロイダル型無段変速機付車両の制御装置Info
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- F16H15/02—Gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio, or for reversing rotary motion, by friction between rotary members without members having orbital motion
- F16H15/04—Gearings providing a continuous range of gear ratios
- F16H15/06—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B
- F16H15/32—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line
- F16H15/36—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface
- F16H15/38—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface with two members B having hollow toroid surfaces opposite to each other, the member or members A being adjustably mounted between the surfaces
- F16H2015/383—Gearings providing a continuous range of gear ratios in which a member A of uniform effective diameter mounted on a shaft may co-operate with different parts of a member B in which the member B has a curved friction surface formed as a surface of a body of revolution generated by a curve which is neither a circular arc centered on its axis of revolution nor a straight line with concave friction surface, e.g. a hollow toroid surface with two members B having hollow toroid surfaces opposite to each other, the member or members A being adjustably mounted between the surfaces with two or more sets of toroid gearings arranged in parallel
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本願発明は、トロイダル型無段変
速機付車両の制御装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】従来より、車両の減速装置の一つとし
て、トロイダル型無段変速機が知られている。このトロ
イダル型無段変速機は、エンジントルクの入力部材とな
る入力ディスクと、該入力ディスクに対して湾曲面同士
を対向させた状態で配置された出力ディスクと、該両デ
ィスクに摩擦接触する摩擦ローラと、該摩擦ローラを回
転自在に支承し且つ該摩擦ローラの回転軸心に直交する
回動軸心回りに回動可能とれるとともにアクチュエータ
により上記回動軸心方向へ駆動可能とされたローラ支持
部材とを備え、上記摩擦ローラの傾転角度に応じた変速
比で上記によりディスク側から出力ディスク側にトルク
伝達を行うようになっている。 【0003】さらに、かかるトロイダル型無段変速機に
おいては、通常、上記摩擦ローラの最大傾転角度を規制
するために変速比増大側と変速比減少側とにそれぞれ機
械的なストッパーで構成される傾転規制手段を備え、変
速比が最大変速比よりも大きくなったり最小変速比より
も小さくなったりするのを未然に防止するようにしてい
る。 【0004】ところが、このように傾転規制手段にて摩
擦ローラの最大傾転角度を規制する場合、特に変速比が
最大変速比あるいはその近傍に位置している状態からの
急加速時には該摩擦ローラと両ディスクとの間にサイド
スリップが発生し、トルク伝達性能の低下とか、これら
の間の焼付き等の問題が生じることになる。 【0005】即ち、急加速操作がされた場合、エンジン
側からのトルク入力に対して油圧の立ち上がりが遅れる
ため、ローラ支持部材が目標変速比に対応する位置より
も変速比増大側に移動し、これに伴って摩擦ローラが傾
転しその傾転角度が変速比増大側へ変化し、この増大側
への変化が大きい場合には最終的にローラ支持部材が傾
転規制手段に当接することがあり、この場合、最大傾転
角度となった時点で摩擦ローラの傾転が停止される。 【0006】しかし、摩擦ローラには入力ディスク側か
ら大きなトルクが入力され続けることから上記ローラ支
持部材にはこれをさらに変速比増大側へ移動させる方向
の摩擦力が作用することになる。この場合、上記アクチ
ュエータの作動油圧が十分に立ち上がっていると上記摩
擦力に対向して上記ローラ支持部材をその位置で保持す
ることができるが、実際には上記した油圧の立ち上がり
が遅れるとともに、傾転規制手段によってローラ支持部
材の傾転が規制されることでこの傾転によって制御され
るアクチュエータの作動油圧が立ち上がらなくなるた
め、ローラ支持部材は変速比増大側へ強制的に移動せし
められることとなる。この結果、摩擦ローラの傾転角度
が一定とされたままでローラ支持部材が上下方向に移動
することから、摩擦ローラと両ディスク間における接触
状態が変化し、摩擦力の低下によってこれらの間にサイ
ドスリップが発生するものである。 【0007】かかる不具合を防止する一つの手段とし
て、例えば、特開平2ー85560号公報に開示される
ように、摩擦ローラが最大傾転角度に達したときにはそ
の動きに対応してアクチュエータの油圧を抜くことでそ
れ以上の変速操作を防止する技術が提案されている。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
摩擦ローラが最大傾転角度に達した時点でアクチュエー
タの油圧を抜く構造の場合には、油圧システム(具体的
には切換バルブユニット)内に排油機構を組み込まなけ
ればならないことから、油圧システムの構造が複雑で且
つ大形化することになり、特にコンパクト性が要求され
る車両用トロイダル型無段変速機においては看過し難い
問題である。 【0009】そこで本願発明は、簡単な構成により急加
速時等における摩擦ローラとディスクとの間のサイドス
リップを確実に防止し得るようにしたトロイダル型無段
変速機付車両の制御装置を提供せんとしてなされたもの
である。 【0010】 【課題を解決するための手段】本願発明ではかかる課題
を解決するための具体的手段として、請求項1記載の発
明では、湾曲面を有しエンジントルクの入力部材となる
入力ディスクと、湾曲面を有し上記入力ディスクに対し
て湾曲面同士を対向させた状態で配置されエンジントル
クの出力部材となる出力ディスクと、上記入力ディスク
と出力ディスクとに摩擦接触する摩擦ローラと、該摩擦
ローラを回転自在に支承し且つ該摩擦ローラの回転軸心
に直交する回動軸心回りに回動可能とされるとともにア
クチュエータにより上記回動軸心方向へ駆動可能とされ
たローラ支持部材と、上記摩擦ローラの少なくとも変速
比増大側への最大傾転角度を規制する傾転規制手段とを
設け、上記摩擦ローラの傾転角度に応じた変速比で上記
入力ディスク側から出力ディスク側にトルク伝達を行う
トロイダル型無段変速機を備えた車両において、上記摩
擦ローラの傾転角度に対応する変速比を検出し、該検出
傾転角度が、上記ローラ支持部材の常用回動位置におけ
る上記摩擦ローラの傾転角度を越え、上記最大傾転角度
よりも小角度側に設定した限界傾転角度に達した時に傾
転角度過大信号を出力する変速比検出手段と、上記変速
比検出手段からの傾転角度過大信号を受けたとき上記ア
クチュエータを変速比減少側へ制御するアクチュエータ
制御手段とを備えたことを特徴としている。 【0011】 【作用】本願発明ではかかる構成とすることによって次
のような作用が得られる。 【0012】請求項1記載の発明では、急加速操作等に
より摩擦ローラが変速比増大側に傾転しその傾転角度が
ローラ支持部材の常用回動位置における上記摩擦ローラ
の傾転角度を越え、最大傾転角度(即ち、傾転規制手段
により傾転作動が規制される角度)よりも小角度側に設
定した限界傾転角度に達すると、変速比検出手段からの
傾転角度過大信号を受けてアクチュエータ制御機構が作
動し、アクチュエータが変速比減少側へ制御されること
で上記入力ディスクから摩擦ローラを介してローラ支持
部材に作用する力に抗して該ローラ支持部材はその時点
での変速比に対応した上下方向位置に維持される。 【0013】 【発明の効果】従って、本願発明のトロイダル型無段変
速機付車両の制御装置によれば次のような効果が得られ
る。 【0014】請求項1記載のトロイダル型無段変速機付
車両の制御装置によれば、摩擦ローラの傾転角度が限界
傾転角度を越えた時点で、即ち、傾転規制手段による規
制作用がなされる以前においてローラ支持部材を変速比
減少側へ移動させる如くアクチュエータに油圧をかける
ことで該ローラ支持部材がそれ以上に変速比増大側へ変
位するのが阻止されるため、該摩擦ローラと入力ディス
クとの相対位置が適正に維持され、この両者間における
摩擦力の低下に起因するサイドスリップの発生が未然に
且つ確実に防止され、延いては動力伝達性能及び作動上
の信頼性が格段に向上するものである。 【0015】 【実施例】以下、本願発明のトロイダル型無段変速機付
車両の制御装置を添付図面に基づいて具体的に説明す
る。 【0016】第1参考例 図2には、本願発明の第1参考例にかかるトロイダル型
無段変速機付車両の制御装置が示されており、同図にお
いて符号TMは後述のトロイダル型無段変速機Cを含む
変速装置である。ここで、説明の都合上、先ずこの変速
装置TMの全体構成を詳述し、然る後、本願発明の要旨
たるトロイダル型無段変速機構Cの制御装置について説
明することとする。 【0017】変速装置TM 変速装置TMは、第1〜第4気筒#1〜#4を備えたエ
ンジン1の出力トルクを、トルクコンバータ2と、プラ
ネタリギヤシステムからなる歯車減速機構3及び前後進
切替機構4とを介して変速機出力軸5に出力する第1の
変速部が設けられている。さらに、エンジン1の出力ト
ルクを、切替クラッチ6と、第1トロイダル型無段変速
機構7及び第2トロイダル型無段変速機構8を備えたト
ロイダル型無段変速機Cとを介して変速機出力軸5に出
力する第2の変速部が設けられている。そして、切替ク
ラッチ6がオフ状態にあるときには上記第1の変速部を
介してトルクが伝達され、オン状態にあるときには第2
の変速部を介してトルクが伝達されるようになってい
る。そして、この第1及び第2の変速部のうち、第1の
変速部は、トルクコンバータ2が強力なトルク増大機能
を有するので、主として発進時、加速時等の比較的大き
な変速比(トルク比)を必要とする場合に用いられ、第2
の変速部は、主として高速走行時等の比較的小さな変速
比で運転が行われる場合に用いられる。 【0018】A:第1の変速部 A−1:トルクコンバータ2 トルクコンバータ2は、ポンプインペラ12とタービン
ライナ13とステータ14とで構成されている。ポンプ
インペラ12は、ポンプカバー15を介してエンジン出
力軸11と連結され、エンジン出力軸11と一体回転す
るようになっている。さらに、ポンプカバー15には、
第1中空シャフト16が同軸に連結され、この第1中空
シャフト16の後端部(図2では右端部)にオイルポンプ
17が連結されている。タービンライナ13はトルクコ
ンバータ出力軸18(タービンシャフト)に同軸に連結さ
れている。また、ステータ14はワンウェイクラッチ1
9を介して第2中空シャフト21に連結されている。な
お、第2中空シャフト21は変速機構ケース22に固定
されている。 【0019】トルクコンバータ2は、ポンプインペラ1
2から吐出されるオイルでタービンライナ13を回転駆
動し、タービンライナ13ではる返るオイルをステータ
14で整流し、この整流されたオイルでポンプインペラ
12の回転を高めるといったプロセスを繰り返し、トル
クコンバータ出力軸18に、エンジン出力軸11のトル
クより大きなトルクを出力するようになっている。 【0020】A−2:歯車変速機構3 歯車減速機構3は、サンギヤ25と第1ピニオン26と
後進用リングギヤ27と第2ピニオン28と前進用リン
グギヤ29とキャリア30とで構成されている。ここ
で、サンギヤ25には、トルクコンバータ出力軸18の
トルクが入力されるようになっている。また、第1、第
2ピニオン26,28は、キャリア30によって回転自
在に支持されている。なお、キャリア30は、変速機構
ケース22に固定された第2中空シャフト21に固定さ
れている。 【0021】そして、サンギヤ25と第1ピニオン26
の前部とが噛み合い、さらに第1ピニオン26と後進用
リングギヤ27とが噛み合い、これらは逆転減速機能を
有するプラネタリギヤシステムをなしている。このプラ
ネタリギヤシステムでは、サンギヤ25に入力されるト
ルクより大きい逆回転方向のトルクが後進用リングギヤ
27から出力されるようになっている。 【0022】また、サンギヤ25と噛み合っている第1
ピニオン26の後部と第2ピニオン28とが噛み合い、
さらに第2ピニオン28と前進用リングギヤ29とが噛
み合い、これらは正転減速機能を有するプラネタリギヤ
システムをなしている。このプラネタリギヤシステムで
は、サンギヤ25に入力されるトルクより大きい順回転
方向のトルクが前進用リングギヤ29から出力されるよ
うになっている。 【0023】A−3:前後進切替機構4 前後進切替機構4は、リバースクラッチ31とクラッチ
ケース32とフォワードクラッチ33とワンウェイクラ
ッチ34とで構成されている。そして、クラッチケース
32は、後述の第1トロイダル型無段変速機構7の出力
ディスク44fを介して、変速機出力軸5に連結されて
いる。 【0024】ここで、リバースクラッチ31が締結され
たときには、後進用リングギヤ27とクラッチケース3
2とが接続され、後進用リングギヤ27のトルクが変速
機出力軸5に伝達される。一方、フォワードクラッチ3
3が締結されたときには、前進用リングギヤ29のトル
クが変速機出力軸5に伝達される。尚、ワンウェイクラ
ッチ34は、変速機出力軸5の回転数が前進用リングギ
ヤ29の回転数より大きいときには空転して前進用リン
グギヤ29が変速機出力軸5によって逆駆動されるのを
防止するために設けられている。 【0025】B:第2の変速部 第2の変速部は、該第2の変速部へのトルクの入力を継
・断する切替クラッチ6と、第1,第2トロイダル型無
段変速機構7,8を備えたトロイダル型無段変速機C
と、切替クラッチ6からトロイダル型無段変速機Cへト
ルク伝達する歯車機構35とで構成されている。 【0026】B−1:歯車機構35 歯車機構35は、切替クラッチ6が締結されているとき
には、第1中空シャフト16のトルクすなわちエンジン
出力軸11のトルクを、順次噛み合っているドライブギ
ヤ37とアイドルギヤ38とドリブンギヤ39とを介し
てバイパスシャフト40に伝達し、さらにバイパスシャ
フト40のトルクを、互いに噛合っている駆動ギヤ41
と被駆動ギヤ42とを介してトロイダル型無段変速機C
に伝達するようになっている。 【0027】B−2:トロイダル型無段変速機C トロイダル型無段変速機Cは、変速機出力軸5を取り囲
むようにして前側(図5では左側)に配置された第1トロ
イダル型無段変速機構7と、後側に配置された第2トロ
イダル型無段変速機構8とで構成されている。 【0028】ここで、第1,第2トロイダル型無段変速
機構7,8は、前後に対称となるように配置されている
が、両者の構成と機能は基本的には同一であるので、対
応する部材には同一番号を付し、原則として第1トロイ
ダル型無段変速機構7の各部材については添字f,rのみ
では区別できないので、第1トロイダル型無段変速機構
7の左右に配置された各部材に夫々添字a,bを付し、第
2トロイダル型無段変速機構8の左右に配置された各部
材に夫々添字c,dを付している。したがって、以下で
は、ある部材についてなされた説明は、原則として、番
号が同一で添字のみ異なる他の部材にも当てはまること
になる。 【0029】第1トロイダル型無段変速機構7には、変
速機出力軸5まわりに遊嵌された第1入力ディスク43
fと、変速機出力軸5に固定された第1出力ディスク4
4fと、第1入力ディスク43fのトルクを第1出力ディ
スク44fに伝達する第1,第2出力摩擦ローラ45a,4
5bとが設けられている。そして、第1入力ディスク4
3fは、被駆動ギヤ42が取り付けられたインプットカ
ム48と、第1カム摩擦ローラ49fを介して係合し、
第1入力ディスク43fへの入力トルクが大きいほど、
インプットカム48が第1入力ディスク43fに強く押
し付けられるようになっている。 【0030】第1,第2摩擦ローラ45a,45bは、それ
ぞれ軸線Yまわりに回転できるようになっていて、その
周面を第1入力ディスク43fの湾曲面と第1出力ディ
スク44fの湾曲面とに当接させている。このため、第
1入力ディスク43fのトルク(回転)が第1,第2摩擦ロ
ーラ45a,45bを介して第1出力ディスク44fに伝達
されるようになっている。ここで、第1入力ディスク4
3fから第1出力ディスク44fへのトルク伝達における
変速比(トルク比)は、第1,第2摩擦ローラ45a,45b
と当接している位置における、第1出力ディスク44f
の半径R2と、第1入力ディスク43fの半径R1の比R2
/R1によって決定される。 【0031】そして、第1,第2摩擦ローラ45a,45b
と両ディスク43f,44fとの当接位置は、後述の如
く、第1,第2摩擦ローラ45a,45bの傾転角度によっ
て決まるようになっており、後述の油圧機構によって、
この傾転角度に変えることによって、変速比を所定の範
囲内で任意に設定できるようになっている。 【0032】尚、第2トロイダル型無段変速機構8も、
基本的には第1トロイダル型無段変速機構7と同様であ
るのは勿論である。また、上記バイパスシャフト40の
近傍には該バイパスシャフト40の回転数を検出する第
1の回転数センサ121が、さらに上記変速機出力軸5
の近傍には該変速機出力軸5の回転数を検出する第2の
回転数センサ122が設けられており、これら二つの回
転数センサの検出出力からトロイダル型無段変速機Cの
変速比、即ち、上記第1,第2トロイダル型無段変速機
構7,8における各摩擦ローラ45a,45b,45c,45d
の傾転角度を間接的が検出されるようになっており、従
って、この参考例においてはこの二つの回転数センサ1
21,122により特許請求の範囲中の変速比検出手段
が構成されている。 【0033】以下、トロイダル型無段変速機Cの具体的
な構造を図1,図3及び図4を参照して詳述する。 【0034】図3に示すように、第1トロイダル型無段
変速機構7においては、第1出力デイスク44fが変速
機出力軸5にスプライン嵌合されている。さらに、第1
出力デイスク44fは、変速機出力軸5に嵌合されたリ
ング状の位置決め部材46によって位置決めされた状態
で、第1ベアリング47fを介して変速機ケース22に
よって回転自在に支持されている。尚、第2トロイダル
型無段変速機構8の第2出力デイスク44rは、変速機
出力軸5に一体的に形成された拡径部5gと変速機ケー
ス22との間に設けられ該変速機出力軸5を回転自在に
支持する第2ベアリング47rによって位置決めされて
いる。 【0035】第1出力デイスク44fと第2出力デイス
ク44rとの間には、第1、第2入力ディスク43f,4
3rが互いに背面が対向するようにして近接配置されて
おり、該入力ディスク43f,43r間にはこれらに対し
て相対回転可能とされたインプットカム48が配置され
ている。そして、インプットカム48と第1、第2入力
ディスク43f,43rとの間に、それぞれ第1カムロー
ラ49f,49rが介設されている。ここで、第1、第2
カムローラ49f,49rは、インプットカム48と第
1、第2入力ディスク43f,43rとが相対回転したと
きに、第1、第2入力ディスク43f,43rを、それぞ
れ第1、第2出力デイスク44f,44r側に押し付ける
押圧力を発生させる機能を有していて、第1、第2入力
ディスク43f,43rへの入力トルクが大きいほど、第
1、第2カムローラ49f,49rによる第1、第2入力
ディスク43f,43rに対する押圧力が増加するように
構成されている。 【0036】第1、第2入力ディスク43f,43r間に
は、変速機出力軸5に遊嵌され、且つ両端をそれぞれ第
1、第2入力ディスク43f,43rの背面に当接させた
状態で、第1、第2入力ディスク43f,43rとスプラ
イン嵌合された係合部材50が配置されている。そし
て、この係合部材50と第2入力デイスク43rとの間
には皿ばね51が介設され、この皿ばね51によって第
1入力デイスク43fと第2入力デイスク43rとが互い
に離間する方向に予圧されるようになっている。この皿
ばね51は、第2入力デイスク43rの背面に当接して
これを第2出力デイスク44r側に付勢する一方、その
付勢反力により係合部材50を介して、第1入力デイス
ク43rを第1出力デイスク44f側に付勢し、第1入力
デイスク43fと第1出力デイスク44fとの間、及び第
2入力デイスク43rと第2出力デイスク44rとの間に
所定の予圧を付与するようになっている。 【0037】次に、第1〜第4摩擦ローラ45a〜45d
をそれぞれ傾転させるための油圧機構について説明す
る。 【0038】図1に示すように、第1トロイダル型無段
変速機構7には、第1、第2摩擦ローラ45a,45bを
それぞれ回転自在に支持する第1、第2トラニオン59
a,59bが設けられている。尚、これらのトラニオン5
9a,59bは、特許請求の範囲中の「ローラ支持部材」
に該当する。そして、第1、第2トラニオン59a,59
bによって、それぞれ第1、第2偏心軸60a,60bを介
して、第1、第2摩擦ローラ45a,45bが回転自在に
支持されている。また、第1、第2トラニオン59a,5
9bには、それぞれこれらを下方(変速機出力軸5と直交
する方向)に延長するようにして伸長する第1、第2軸
部材61a,61bが取付けられている。 【0039】第1、第2摩擦ローラ45a,45bよりは
やや上方において、変速機ケース22には上側連結部材
62が取り付けられている。他方、第1、第2摩擦ロー
ラ45a,45bより下方において、変速機ケース22に
固定されたバルブボディ53(仕切壁部)には、下側連結
部材63が取り付けられている。そして、上側連結部材
62に形成された第1、第2軸穴65a,65bによっ
て、それぞれ第1、第2トラニオン59a,59bの上端
部が、第1、第2上側球面ブッシュ64a,64bを介し
て回動自在に支持されている。他方、下側連結部材63
に形成された第1、第2軸穴67a,67bによって、そ
れぞれ第1、第2トラニオン59a,59bの下端部が、
第1、第2下側球面ブッシュ66a,66bを介して回動
自在に支持されている。また、第1、第2軸部材61a,
61bの下部は、バルブボディ53の下面に取り付けら
れたアッパーハウジング55の開口部を貫通して、該ア
ッパーハウジング55の下面に取り付けられたロアハウ
ジング56の凹部によって、ベアリングを介して回転自
在に支持されている。 【0040】ここで、上側連結部材62と下側連結部材
63とは、複数のコイルスプリング97によって、互い
に引き合う方向に付勢(連結)され、これによって両連結
部材62,63にガタツキが生じるのを防止するように
している。 【0041】バルブボディ53内には、それぞれ第1、
第2トラニオン59a,59bを作動させるために、第
1、第2油圧シリンダ76a,76bが設けられ、これら
の第1、第2油圧シリンダ76a,76bは、それぞれバ
ルブボディ53の一部をなす隔壁部53gによって上下
に仕切られている。そして、第1、第2油圧シリンダ7
6a,76bの上半部には、それぞれ第1、第2上側ピス
トン77a,77bが嵌入され、下半部には第1、第2下
側ピストン78a,78bが嵌入されている。このため、
第1、第2上側ピストン77a,77bと隔壁部53gとに
よってそれぞれ第1、第2上側油圧室79a,79bが画
成され、また第1、第2下側ピストン78a,78bと隔
壁部53gとによってそれぞれ第1、第2下側油圧室8
0a,80bが画成されている。尚、この各油圧シリンダ
76a,76bと各ピストン77a,77bで特許請求の範囲
中の「アクチュエータ」が構成されている。 【0042】ここで、第1、第2上側油圧室79a,79
bに油圧がかけられたときには、第1、第2上側ピスト
ン77a,77bによって、第1、第2トラニオン59a,
59bが上向きに変位させられ、他方第1、第2下側油
圧室80a,80bに油圧がかけられたときには、第1、
第2下側ピストン78a,78bによって第1、第2トラ
ニオン59a,59bが下向きに変位させられる。そし
て、このように第1、第2トラニオン59a,59bが上
向きに変位すると、これに伴って変位量に応じて第1、
第2摩擦ローラ45a,45bが傾転し、第1トロイダル
型無段変速機構7の変速比が変わるようになっている。
また、これに伴って第1、第2トラニオン59a,59b
がその軸線回りに回動(傾動)するようになっている。 【0043】さらに、下側連結部材63の上端面よりや
や上側となる位置において、第1、第2トラニオン59
a,59bには、第1ワイヤ57が掛け渡されている。ま
た、第1〜第4トラニオン59a〜59dの外周には、第
2ワイヤ58が掛け渡されている。図示しないが、第2
トロイダル型無段変速機構8側でも、第3トラニオン5
9cと第4トラニオン59dとの間にワイヤが掛け渡され
ている。 【0044】第1、第2上側油圧室79a,79bと、第
1、第2下側油圧室80a,80bとへは、油圧バルブV
からエンジンの出力トルクに応じた油圧が供給されるよ
うになっている。この油圧バルブVは、バルブハウジン
グ82内に、スリーブ83、スプール84、リターンス
プリング85、ロッド86等が配置されたスプール式の
油圧バルブであって、コントロールユニット(図示せず)
からの信号に従って動作するステッピングモータ88に
よって制御され、P1ポートにライン圧が導入される一
方、P2ポートとP3ポートとから、所定の油圧室79a,
79b,80a,80bに油圧を供給できるようになってい
る。尚、油圧バルブVには、フィードバック機構90が
設けられている。 【0045】上側連結部材62には、第1軸穴65aと
第2軸穴65bの中間部に上側位置決め穴68fが形成さ
れている。そして、上側位置決め穴68fに、変速機ケ
ース22と一体形成された支持部69fが挿通されてい
る。尚、支持部69fには、潤滑部材70fが、取付部材
71fを用いて取付けられている。また、下側連結部材
63には、第1軸穴65aと第2軸穴65bの中間部に下
側位置決め穴72fが形成されている。そして、下側位
置決め穴72fには、バルブボディ53の上面に取付ボ
ルト74fを用いて固定された下側球面軸受73fによっ
て、バルブボディ53に対して固定ないしは位置決めさ
れている。 【0046】叙上の如く、油圧バルブVから所定の油圧
室79a,79b,80a,80bに油圧が供給され、第1、
第2トラニオン59a,59bが上下方向に変位すると、
第1、第2摩擦ローラ45a,45bが傾転するととも
に、第1、第2トラニオン59a,59bがその軸線回り
に回動するが、かかる第1、第2トラニオン59a,59
bが正規の使用範囲外まで、即ち、摩擦ローラ45a,4
5bがその最大傾転角度を越えて回動するのを防止する
ため、下側連結部材63の上面にはストッパ部材100
fが2本の締結ボルト101を用いて締結されている。
尚、第2トロイダル型無段変速機構8側にも、同様にし
てストッパ部材100f(図4参照)が設けられている。 【0047】ストッパ部材100fは、特許請求の範囲
中の傾転規制手段に該当するものであって、図4に示す
ように、その両端を所定の交差角をもって傾斜対向する
一対のストッパ面100fa,100fbとした板状体で構
成されており、下側位置決め穴72fを左右から挟むよ
うにして、2箇所で締結ボルト101を用いて下側連結
部材63の上面に締結されている(図1参照)。この一対
のストッパ面100fa,100fbのうち、一方のストッ
パ面100faは上記摩擦ローラ45a,45bの支持部
材59a,59bの変速比増大側の最大回動位置(即ち、上
記摩擦ローラ45a,45bの最大傾転角度)を規制するも
のであり、また他方のストッパ面100fbは変速比減少
側の最大回動位置(即ち、上記摩擦ローラ45a,45bの
最大傾転角度)を規制するものであり、上記各トラニオ
ン59a,59bの一側に形成した係合面102,102が
当接可能とされている。尚、図4には、第1、第2トラ
ニオン59a,59bは中立位置にあり、第3、第4トラ
ニオン59c,59dは最大回動(傾転)位置にある状態を
示している。 【0048】ところで、上述のようにストッパ部材10
0fの一対のストッパ面100fa,100fbに上記トラニ
オン59a,59bの係合面102,102が当接すること
で該各トラニオン59a,59bの変速比増大側あるいは
減少側の最大回動位置が規制されるが、この場合、特に
球加速時等の如く上記入力デイスク43fに大きなエン
ジントルクが入力される場合において上記トラニオン5
9a,59bの係合面102が変速比増大側のストッパ面
100faに当接して該トラニオン59a,59bがそれ以
上に変速比増大側に回動するのが規制された状態となる
と、該トラニオン59a,59bの移動が規制された後に
おいても入力デイスク43f側から大きなトルクが継続
してかかっていること、及びこの入力トルクの増大変化
よりも上記各シリンダ76a,76bにおける油圧上昇が
遅れることに起因して、上記トラニオン59a,59bが
上記入力デイスク43fにかかるトルクによって非回動
状態のまま(換言すれば、摩擦ローラ45a,45bの傾転
角度が一定とされたまま)変速比増大側に強制的に移動
せしめられ、この結果、摩擦ローラ45a,45bと入力
デイスク43fとの相対位置がズレ作用していた摩擦力
が低下し、サイドスリップが発生することは既述の通り
である。 【0049】これを防止するためにこの参考例において
は、上記トラニオン59a,59bの係合面102がスト
ッパ面100faに当接すること自体を未然に防止するこ
ととし、このため、先ず第1に、図4の第3トラニオン
59cにおいて示すように、該トラニオン59cの回動位
置を、同図に実線図示するように係合面102がストッ
パ面100fに当接してその回動が規制された状態の最
大回動位置(即ち、摩擦ローラ45cの最大傾転角度)
と、該最大回動位置よりも所定の回動角度だけ余裕をも
たせて設定した常用回動位置(符号102′参照)と、該
最大回動位置と常用回動位置との中間に設定した限界回
動位置(符号102″参照)の三つの回動位置を設定して
いる。そして、この常用回動位置を通常の変速制御にお
ける変速比増大側の規制位置とするとともに、例えば、
急加速等によって上記トラニオン59cがこの常用回動
位置を越えて上記限界回動位置に達した時、これを検出
(上記第1、第2回転数センサ121,122の出力から
検出)し、この時点から後述のエンジントルク低減制御
を開始し、該トラニオン59cが最大回動位置に達して
サイドスリップが発生するのを未然に且つ確実に防止す
るようにしている。 【0050】以下、このエンジントルク低減制御を具体
的に説明すると、この参考例においては、図2に示すよ
うに、上記各回転数センサ121,122によりそれぞ
れ検出される入力回転数と出力回転数とをエンジン制御
機構123に入力し、該エンジン制御機構123におい
てはこの入力信号に基づいてエンジン1の出力トルクを
制御するようにしている。即ち、図5に示すように、先
ずステップS1において上記各回転数センサ121,1
22からの入力信号に基づいて現在の変速比(i)を読み
込むとともに、ステップS2において現在の変速比(i)
と上記限界回動位置に対応した限界変速比(ia)とを比較
する。そして、(i≧ia)である場合(即ち、上記トラニオ
ン59a〜59dの回動位置が限界回動位置に達した場
合)には、例えば、エンジンの点火時期をリタードさせ
ることによりエンジントルクを低下させるものである。 【0051】このように、エンジントルクが低減される
と、それだけ上記入力デイスク43f,43rに入力され
るトルクが低下し、上記摩擦ローラ45a〜45dを介し
て各トラニオン59a〜59dが、該摩擦ローラ45a〜
45dの傾転角度を維持したままさらに上下方向に移動
せしめられるということがなくなり、この結果、該入力
デイスク43f,43rと各摩擦ローラ45a〜45dの間
における摩擦力が適正に維持されこれらの間にサイドス
リップが発生するのが未然に且つ確実に防止されるもの
である。 【0052】尚、この参考例においては、変速比の検出
をトロイダル型無段変速機Cにおける入力回転数と出力
回転数とから間接的に検出するようにしているが、例え
ば、上記トラニオンに近接配置した電気スイッチにより
該トラニオンの回動角度として間接的に検出したり、摩
擦ローラの傾転角度を直接検出したりすることができる
ものである。 【0053】第2参考例 図6には、第2参考例にかかるトロイダル型無段変速機
付車両の制御装置を示している。この参考例のものは、
上記第1参考例と同様構造のトロイダル型無段変速機C
を備えたものにおいて、該トロイダル型無段変速機Cに
おける入力回転数と出力回転数とから現在の変速比を検
出してこれをクラッチ制御機構124に入力(図4のス
テップS1参照)し、検出変速比が限界変速比を越えた
時、即ち、トラニオン59a〜59dの回動位置が限界回
動位置を越えた時に(図7のステップS2参照)、切替ク
ラッチ6の締結力を低減させる(ステップS3参照)こと
で、上記入力デイスク43f,43rへの入力トルクを低
減させ、もって上記第1参考例のものと同様にサイドス
リップの発生を未然に且つ確実に防止し得るようにした
ものである。 【0054】実施例 図9には、本願の請求項1記載の発明の実施例にかかる
トロイダル型無段変速機付車両の制御装置を示してい
る。この実施例のものは、その変速装置の基本構成、及
びトロイダル型無段変速機Cにおける入力回転数と出力
回転数とから現在の変速比を検出することは上記第1及
び第2参考例のものと同様であるが、限界変速比を越え
たことが検出された後における制御方法は第1及び第2
参考例のものと異なっている。即ち、この実施例におい
ては、入力デイスク43f,43rへの入力トルクを低減
させるのではなく、急加速時等においてはトロイダル型
無段変速機Cに入力されるトルクの増大変化よりも各油
圧シリンダ76a,76bにおける油圧の立ち上がりが遅
れることに起因して上記サイドスリップが発生すること
に着目し、かかる場合には逆に上記各油圧シリンダ76
a,76bを変速比減少側へ移動させる如くステッピング
モータ88を制御するようにしたものである。 【0055】即ち、図8に示すように、上記ステッピン
グモータ88を介して上記油圧シリンダ76a,76bを
制御するアクチュエータ制御機構125を設け、上記回
転数センサ121,122の出力からトロイダル型無段
変速機Cにおける現在の変速比を検出し(図9のステッ
プS1参照)、検出変速比が限界変速比を越えた時、即
ち、トラニオン59a〜59dの回動位置が限界回動位置
を越えた時(図9のステップS2参照)、ステッピングモ
ータ88を増速側(即ち、変速比減少側)に制御するもの
である。かかる構成のこの実施例においても、上記第
1、第2参考例のものと同様の効果が得られることは勿
論である。
速機付車両の制御装置に関するものである。 【0002】 【従来の技術】従来より、車両の減速装置の一つとし
て、トロイダル型無段変速機が知られている。このトロ
イダル型無段変速機は、エンジントルクの入力部材とな
る入力ディスクと、該入力ディスクに対して湾曲面同士
を対向させた状態で配置された出力ディスクと、該両デ
ィスクに摩擦接触する摩擦ローラと、該摩擦ローラを回
転自在に支承し且つ該摩擦ローラの回転軸心に直交する
回動軸心回りに回動可能とれるとともにアクチュエータ
により上記回動軸心方向へ駆動可能とされたローラ支持
部材とを備え、上記摩擦ローラの傾転角度に応じた変速
比で上記によりディスク側から出力ディスク側にトルク
伝達を行うようになっている。 【0003】さらに、かかるトロイダル型無段変速機に
おいては、通常、上記摩擦ローラの最大傾転角度を規制
するために変速比増大側と変速比減少側とにそれぞれ機
械的なストッパーで構成される傾転規制手段を備え、変
速比が最大変速比よりも大きくなったり最小変速比より
も小さくなったりするのを未然に防止するようにしてい
る。 【0004】ところが、このように傾転規制手段にて摩
擦ローラの最大傾転角度を規制する場合、特に変速比が
最大変速比あるいはその近傍に位置している状態からの
急加速時には該摩擦ローラと両ディスクとの間にサイド
スリップが発生し、トルク伝達性能の低下とか、これら
の間の焼付き等の問題が生じることになる。 【0005】即ち、急加速操作がされた場合、エンジン
側からのトルク入力に対して油圧の立ち上がりが遅れる
ため、ローラ支持部材が目標変速比に対応する位置より
も変速比増大側に移動し、これに伴って摩擦ローラが傾
転しその傾転角度が変速比増大側へ変化し、この増大側
への変化が大きい場合には最終的にローラ支持部材が傾
転規制手段に当接することがあり、この場合、最大傾転
角度となった時点で摩擦ローラの傾転が停止される。 【0006】しかし、摩擦ローラには入力ディスク側か
ら大きなトルクが入力され続けることから上記ローラ支
持部材にはこれをさらに変速比増大側へ移動させる方向
の摩擦力が作用することになる。この場合、上記アクチ
ュエータの作動油圧が十分に立ち上がっていると上記摩
擦力に対向して上記ローラ支持部材をその位置で保持す
ることができるが、実際には上記した油圧の立ち上がり
が遅れるとともに、傾転規制手段によってローラ支持部
材の傾転が規制されることでこの傾転によって制御され
るアクチュエータの作動油圧が立ち上がらなくなるた
め、ローラ支持部材は変速比増大側へ強制的に移動せし
められることとなる。この結果、摩擦ローラの傾転角度
が一定とされたままでローラ支持部材が上下方向に移動
することから、摩擦ローラと両ディスク間における接触
状態が変化し、摩擦力の低下によってこれらの間にサイ
ドスリップが発生するものである。 【0007】かかる不具合を防止する一つの手段とし
て、例えば、特開平2ー85560号公報に開示される
ように、摩擦ローラが最大傾転角度に達したときにはそ
の動きに対応してアクチュエータの油圧を抜くことでそ
れ以上の変速操作を防止する技術が提案されている。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
摩擦ローラが最大傾転角度に達した時点でアクチュエー
タの油圧を抜く構造の場合には、油圧システム(具体的
には切換バルブユニット)内に排油機構を組み込まなけ
ればならないことから、油圧システムの構造が複雑で且
つ大形化することになり、特にコンパクト性が要求され
る車両用トロイダル型無段変速機においては看過し難い
問題である。 【0009】そこで本願発明は、簡単な構成により急加
速時等における摩擦ローラとディスクとの間のサイドス
リップを確実に防止し得るようにしたトロイダル型無段
変速機付車両の制御装置を提供せんとしてなされたもの
である。 【0010】 【課題を解決するための手段】本願発明ではかかる課題
を解決するための具体的手段として、請求項1記載の発
明では、湾曲面を有しエンジントルクの入力部材となる
入力ディスクと、湾曲面を有し上記入力ディスクに対し
て湾曲面同士を対向させた状態で配置されエンジントル
クの出力部材となる出力ディスクと、上記入力ディスク
と出力ディスクとに摩擦接触する摩擦ローラと、該摩擦
ローラを回転自在に支承し且つ該摩擦ローラの回転軸心
に直交する回動軸心回りに回動可能とされるとともにア
クチュエータにより上記回動軸心方向へ駆動可能とされ
たローラ支持部材と、上記摩擦ローラの少なくとも変速
比増大側への最大傾転角度を規制する傾転規制手段とを
設け、上記摩擦ローラの傾転角度に応じた変速比で上記
入力ディスク側から出力ディスク側にトルク伝達を行う
トロイダル型無段変速機を備えた車両において、上記摩
擦ローラの傾転角度に対応する変速比を検出し、該検出
傾転角度が、上記ローラ支持部材の常用回動位置におけ
る上記摩擦ローラの傾転角度を越え、上記最大傾転角度
よりも小角度側に設定した限界傾転角度に達した時に傾
転角度過大信号を出力する変速比検出手段と、上記変速
比検出手段からの傾転角度過大信号を受けたとき上記ア
クチュエータを変速比減少側へ制御するアクチュエータ
制御手段とを備えたことを特徴としている。 【0011】 【作用】本願発明ではかかる構成とすることによって次
のような作用が得られる。 【0012】請求項1記載の発明では、急加速操作等に
より摩擦ローラが変速比増大側に傾転しその傾転角度が
ローラ支持部材の常用回動位置における上記摩擦ローラ
の傾転角度を越え、最大傾転角度(即ち、傾転規制手段
により傾転作動が規制される角度)よりも小角度側に設
定した限界傾転角度に達すると、変速比検出手段からの
傾転角度過大信号を受けてアクチュエータ制御機構が作
動し、アクチュエータが変速比減少側へ制御されること
で上記入力ディスクから摩擦ローラを介してローラ支持
部材に作用する力に抗して該ローラ支持部材はその時点
での変速比に対応した上下方向位置に維持される。 【0013】 【発明の効果】従って、本願発明のトロイダル型無段変
速機付車両の制御装置によれば次のような効果が得られ
る。 【0014】請求項1記載のトロイダル型無段変速機付
車両の制御装置によれば、摩擦ローラの傾転角度が限界
傾転角度を越えた時点で、即ち、傾転規制手段による規
制作用がなされる以前においてローラ支持部材を変速比
減少側へ移動させる如くアクチュエータに油圧をかける
ことで該ローラ支持部材がそれ以上に変速比増大側へ変
位するのが阻止されるため、該摩擦ローラと入力ディス
クとの相対位置が適正に維持され、この両者間における
摩擦力の低下に起因するサイドスリップの発生が未然に
且つ確実に防止され、延いては動力伝達性能及び作動上
の信頼性が格段に向上するものである。 【0015】 【実施例】以下、本願発明のトロイダル型無段変速機付
車両の制御装置を添付図面に基づいて具体的に説明す
る。 【0016】第1参考例 図2には、本願発明の第1参考例にかかるトロイダル型
無段変速機付車両の制御装置が示されており、同図にお
いて符号TMは後述のトロイダル型無段変速機Cを含む
変速装置である。ここで、説明の都合上、先ずこの変速
装置TMの全体構成を詳述し、然る後、本願発明の要旨
たるトロイダル型無段変速機構Cの制御装置について説
明することとする。 【0017】変速装置TM 変速装置TMは、第1〜第4気筒#1〜#4を備えたエ
ンジン1の出力トルクを、トルクコンバータ2と、プラ
ネタリギヤシステムからなる歯車減速機構3及び前後進
切替機構4とを介して変速機出力軸5に出力する第1の
変速部が設けられている。さらに、エンジン1の出力ト
ルクを、切替クラッチ6と、第1トロイダル型無段変速
機構7及び第2トロイダル型無段変速機構8を備えたト
ロイダル型無段変速機Cとを介して変速機出力軸5に出
力する第2の変速部が設けられている。そして、切替ク
ラッチ6がオフ状態にあるときには上記第1の変速部を
介してトルクが伝達され、オン状態にあるときには第2
の変速部を介してトルクが伝達されるようになってい
る。そして、この第1及び第2の変速部のうち、第1の
変速部は、トルクコンバータ2が強力なトルク増大機能
を有するので、主として発進時、加速時等の比較的大き
な変速比(トルク比)を必要とする場合に用いられ、第2
の変速部は、主として高速走行時等の比較的小さな変速
比で運転が行われる場合に用いられる。 【0018】A:第1の変速部 A−1:トルクコンバータ2 トルクコンバータ2は、ポンプインペラ12とタービン
ライナ13とステータ14とで構成されている。ポンプ
インペラ12は、ポンプカバー15を介してエンジン出
力軸11と連結され、エンジン出力軸11と一体回転す
るようになっている。さらに、ポンプカバー15には、
第1中空シャフト16が同軸に連結され、この第1中空
シャフト16の後端部(図2では右端部)にオイルポンプ
17が連結されている。タービンライナ13はトルクコ
ンバータ出力軸18(タービンシャフト)に同軸に連結さ
れている。また、ステータ14はワンウェイクラッチ1
9を介して第2中空シャフト21に連結されている。な
お、第2中空シャフト21は変速機構ケース22に固定
されている。 【0019】トルクコンバータ2は、ポンプインペラ1
2から吐出されるオイルでタービンライナ13を回転駆
動し、タービンライナ13ではる返るオイルをステータ
14で整流し、この整流されたオイルでポンプインペラ
12の回転を高めるといったプロセスを繰り返し、トル
クコンバータ出力軸18に、エンジン出力軸11のトル
クより大きなトルクを出力するようになっている。 【0020】A−2:歯車変速機構3 歯車減速機構3は、サンギヤ25と第1ピニオン26と
後進用リングギヤ27と第2ピニオン28と前進用リン
グギヤ29とキャリア30とで構成されている。ここ
で、サンギヤ25には、トルクコンバータ出力軸18の
トルクが入力されるようになっている。また、第1、第
2ピニオン26,28は、キャリア30によって回転自
在に支持されている。なお、キャリア30は、変速機構
ケース22に固定された第2中空シャフト21に固定さ
れている。 【0021】そして、サンギヤ25と第1ピニオン26
の前部とが噛み合い、さらに第1ピニオン26と後進用
リングギヤ27とが噛み合い、これらは逆転減速機能を
有するプラネタリギヤシステムをなしている。このプラ
ネタリギヤシステムでは、サンギヤ25に入力されるト
ルクより大きい逆回転方向のトルクが後進用リングギヤ
27から出力されるようになっている。 【0022】また、サンギヤ25と噛み合っている第1
ピニオン26の後部と第2ピニオン28とが噛み合い、
さらに第2ピニオン28と前進用リングギヤ29とが噛
み合い、これらは正転減速機能を有するプラネタリギヤ
システムをなしている。このプラネタリギヤシステムで
は、サンギヤ25に入力されるトルクより大きい順回転
方向のトルクが前進用リングギヤ29から出力されるよ
うになっている。 【0023】A−3:前後進切替機構4 前後進切替機構4は、リバースクラッチ31とクラッチ
ケース32とフォワードクラッチ33とワンウェイクラ
ッチ34とで構成されている。そして、クラッチケース
32は、後述の第1トロイダル型無段変速機構7の出力
ディスク44fを介して、変速機出力軸5に連結されて
いる。 【0024】ここで、リバースクラッチ31が締結され
たときには、後進用リングギヤ27とクラッチケース3
2とが接続され、後進用リングギヤ27のトルクが変速
機出力軸5に伝達される。一方、フォワードクラッチ3
3が締結されたときには、前進用リングギヤ29のトル
クが変速機出力軸5に伝達される。尚、ワンウェイクラ
ッチ34は、変速機出力軸5の回転数が前進用リングギ
ヤ29の回転数より大きいときには空転して前進用リン
グギヤ29が変速機出力軸5によって逆駆動されるのを
防止するために設けられている。 【0025】B:第2の変速部 第2の変速部は、該第2の変速部へのトルクの入力を継
・断する切替クラッチ6と、第1,第2トロイダル型無
段変速機構7,8を備えたトロイダル型無段変速機C
と、切替クラッチ6からトロイダル型無段変速機Cへト
ルク伝達する歯車機構35とで構成されている。 【0026】B−1:歯車機構35 歯車機構35は、切替クラッチ6が締結されているとき
には、第1中空シャフト16のトルクすなわちエンジン
出力軸11のトルクを、順次噛み合っているドライブギ
ヤ37とアイドルギヤ38とドリブンギヤ39とを介し
てバイパスシャフト40に伝達し、さらにバイパスシャ
フト40のトルクを、互いに噛合っている駆動ギヤ41
と被駆動ギヤ42とを介してトロイダル型無段変速機C
に伝達するようになっている。 【0027】B−2:トロイダル型無段変速機C トロイダル型無段変速機Cは、変速機出力軸5を取り囲
むようにして前側(図5では左側)に配置された第1トロ
イダル型無段変速機構7と、後側に配置された第2トロ
イダル型無段変速機構8とで構成されている。 【0028】ここで、第1,第2トロイダル型無段変速
機構7,8は、前後に対称となるように配置されている
が、両者の構成と機能は基本的には同一であるので、対
応する部材には同一番号を付し、原則として第1トロイ
ダル型無段変速機構7の各部材については添字f,rのみ
では区別できないので、第1トロイダル型無段変速機構
7の左右に配置された各部材に夫々添字a,bを付し、第
2トロイダル型無段変速機構8の左右に配置された各部
材に夫々添字c,dを付している。したがって、以下で
は、ある部材についてなされた説明は、原則として、番
号が同一で添字のみ異なる他の部材にも当てはまること
になる。 【0029】第1トロイダル型無段変速機構7には、変
速機出力軸5まわりに遊嵌された第1入力ディスク43
fと、変速機出力軸5に固定された第1出力ディスク4
4fと、第1入力ディスク43fのトルクを第1出力ディ
スク44fに伝達する第1,第2出力摩擦ローラ45a,4
5bとが設けられている。そして、第1入力ディスク4
3fは、被駆動ギヤ42が取り付けられたインプットカ
ム48と、第1カム摩擦ローラ49fを介して係合し、
第1入力ディスク43fへの入力トルクが大きいほど、
インプットカム48が第1入力ディスク43fに強く押
し付けられるようになっている。 【0030】第1,第2摩擦ローラ45a,45bは、それ
ぞれ軸線Yまわりに回転できるようになっていて、その
周面を第1入力ディスク43fの湾曲面と第1出力ディ
スク44fの湾曲面とに当接させている。このため、第
1入力ディスク43fのトルク(回転)が第1,第2摩擦ロ
ーラ45a,45bを介して第1出力ディスク44fに伝達
されるようになっている。ここで、第1入力ディスク4
3fから第1出力ディスク44fへのトルク伝達における
変速比(トルク比)は、第1,第2摩擦ローラ45a,45b
と当接している位置における、第1出力ディスク44f
の半径R2と、第1入力ディスク43fの半径R1の比R2
/R1によって決定される。 【0031】そして、第1,第2摩擦ローラ45a,45b
と両ディスク43f,44fとの当接位置は、後述の如
く、第1,第2摩擦ローラ45a,45bの傾転角度によっ
て決まるようになっており、後述の油圧機構によって、
この傾転角度に変えることによって、変速比を所定の範
囲内で任意に設定できるようになっている。 【0032】尚、第2トロイダル型無段変速機構8も、
基本的には第1トロイダル型無段変速機構7と同様であ
るのは勿論である。また、上記バイパスシャフト40の
近傍には該バイパスシャフト40の回転数を検出する第
1の回転数センサ121が、さらに上記変速機出力軸5
の近傍には該変速機出力軸5の回転数を検出する第2の
回転数センサ122が設けられており、これら二つの回
転数センサの検出出力からトロイダル型無段変速機Cの
変速比、即ち、上記第1,第2トロイダル型無段変速機
構7,8における各摩擦ローラ45a,45b,45c,45d
の傾転角度を間接的が検出されるようになっており、従
って、この参考例においてはこの二つの回転数センサ1
21,122により特許請求の範囲中の変速比検出手段
が構成されている。 【0033】以下、トロイダル型無段変速機Cの具体的
な構造を図1,図3及び図4を参照して詳述する。 【0034】図3に示すように、第1トロイダル型無段
変速機構7においては、第1出力デイスク44fが変速
機出力軸5にスプライン嵌合されている。さらに、第1
出力デイスク44fは、変速機出力軸5に嵌合されたリ
ング状の位置決め部材46によって位置決めされた状態
で、第1ベアリング47fを介して変速機ケース22に
よって回転自在に支持されている。尚、第2トロイダル
型無段変速機構8の第2出力デイスク44rは、変速機
出力軸5に一体的に形成された拡径部5gと変速機ケー
ス22との間に設けられ該変速機出力軸5を回転自在に
支持する第2ベアリング47rによって位置決めされて
いる。 【0035】第1出力デイスク44fと第2出力デイス
ク44rとの間には、第1、第2入力ディスク43f,4
3rが互いに背面が対向するようにして近接配置されて
おり、該入力ディスク43f,43r間にはこれらに対し
て相対回転可能とされたインプットカム48が配置され
ている。そして、インプットカム48と第1、第2入力
ディスク43f,43rとの間に、それぞれ第1カムロー
ラ49f,49rが介設されている。ここで、第1、第2
カムローラ49f,49rは、インプットカム48と第
1、第2入力ディスク43f,43rとが相対回転したと
きに、第1、第2入力ディスク43f,43rを、それぞ
れ第1、第2出力デイスク44f,44r側に押し付ける
押圧力を発生させる機能を有していて、第1、第2入力
ディスク43f,43rへの入力トルクが大きいほど、第
1、第2カムローラ49f,49rによる第1、第2入力
ディスク43f,43rに対する押圧力が増加するように
構成されている。 【0036】第1、第2入力ディスク43f,43r間に
は、変速機出力軸5に遊嵌され、且つ両端をそれぞれ第
1、第2入力ディスク43f,43rの背面に当接させた
状態で、第1、第2入力ディスク43f,43rとスプラ
イン嵌合された係合部材50が配置されている。そし
て、この係合部材50と第2入力デイスク43rとの間
には皿ばね51が介設され、この皿ばね51によって第
1入力デイスク43fと第2入力デイスク43rとが互い
に離間する方向に予圧されるようになっている。この皿
ばね51は、第2入力デイスク43rの背面に当接して
これを第2出力デイスク44r側に付勢する一方、その
付勢反力により係合部材50を介して、第1入力デイス
ク43rを第1出力デイスク44f側に付勢し、第1入力
デイスク43fと第1出力デイスク44fとの間、及び第
2入力デイスク43rと第2出力デイスク44rとの間に
所定の予圧を付与するようになっている。 【0037】次に、第1〜第4摩擦ローラ45a〜45d
をそれぞれ傾転させるための油圧機構について説明す
る。 【0038】図1に示すように、第1トロイダル型無段
変速機構7には、第1、第2摩擦ローラ45a,45bを
それぞれ回転自在に支持する第1、第2トラニオン59
a,59bが設けられている。尚、これらのトラニオン5
9a,59bは、特許請求の範囲中の「ローラ支持部材」
に該当する。そして、第1、第2トラニオン59a,59
bによって、それぞれ第1、第2偏心軸60a,60bを介
して、第1、第2摩擦ローラ45a,45bが回転自在に
支持されている。また、第1、第2トラニオン59a,5
9bには、それぞれこれらを下方(変速機出力軸5と直交
する方向)に延長するようにして伸長する第1、第2軸
部材61a,61bが取付けられている。 【0039】第1、第2摩擦ローラ45a,45bよりは
やや上方において、変速機ケース22には上側連結部材
62が取り付けられている。他方、第1、第2摩擦ロー
ラ45a,45bより下方において、変速機ケース22に
固定されたバルブボディ53(仕切壁部)には、下側連結
部材63が取り付けられている。そして、上側連結部材
62に形成された第1、第2軸穴65a,65bによっ
て、それぞれ第1、第2トラニオン59a,59bの上端
部が、第1、第2上側球面ブッシュ64a,64bを介し
て回動自在に支持されている。他方、下側連結部材63
に形成された第1、第2軸穴67a,67bによって、そ
れぞれ第1、第2トラニオン59a,59bの下端部が、
第1、第2下側球面ブッシュ66a,66bを介して回動
自在に支持されている。また、第1、第2軸部材61a,
61bの下部は、バルブボディ53の下面に取り付けら
れたアッパーハウジング55の開口部を貫通して、該ア
ッパーハウジング55の下面に取り付けられたロアハウ
ジング56の凹部によって、ベアリングを介して回転自
在に支持されている。 【0040】ここで、上側連結部材62と下側連結部材
63とは、複数のコイルスプリング97によって、互い
に引き合う方向に付勢(連結)され、これによって両連結
部材62,63にガタツキが生じるのを防止するように
している。 【0041】バルブボディ53内には、それぞれ第1、
第2トラニオン59a,59bを作動させるために、第
1、第2油圧シリンダ76a,76bが設けられ、これら
の第1、第2油圧シリンダ76a,76bは、それぞれバ
ルブボディ53の一部をなす隔壁部53gによって上下
に仕切られている。そして、第1、第2油圧シリンダ7
6a,76bの上半部には、それぞれ第1、第2上側ピス
トン77a,77bが嵌入され、下半部には第1、第2下
側ピストン78a,78bが嵌入されている。このため、
第1、第2上側ピストン77a,77bと隔壁部53gとに
よってそれぞれ第1、第2上側油圧室79a,79bが画
成され、また第1、第2下側ピストン78a,78bと隔
壁部53gとによってそれぞれ第1、第2下側油圧室8
0a,80bが画成されている。尚、この各油圧シリンダ
76a,76bと各ピストン77a,77bで特許請求の範囲
中の「アクチュエータ」が構成されている。 【0042】ここで、第1、第2上側油圧室79a,79
bに油圧がかけられたときには、第1、第2上側ピスト
ン77a,77bによって、第1、第2トラニオン59a,
59bが上向きに変位させられ、他方第1、第2下側油
圧室80a,80bに油圧がかけられたときには、第1、
第2下側ピストン78a,78bによって第1、第2トラ
ニオン59a,59bが下向きに変位させられる。そし
て、このように第1、第2トラニオン59a,59bが上
向きに変位すると、これに伴って変位量に応じて第1、
第2摩擦ローラ45a,45bが傾転し、第1トロイダル
型無段変速機構7の変速比が変わるようになっている。
また、これに伴って第1、第2トラニオン59a,59b
がその軸線回りに回動(傾動)するようになっている。 【0043】さらに、下側連結部材63の上端面よりや
や上側となる位置において、第1、第2トラニオン59
a,59bには、第1ワイヤ57が掛け渡されている。ま
た、第1〜第4トラニオン59a〜59dの外周には、第
2ワイヤ58が掛け渡されている。図示しないが、第2
トロイダル型無段変速機構8側でも、第3トラニオン5
9cと第4トラニオン59dとの間にワイヤが掛け渡され
ている。 【0044】第1、第2上側油圧室79a,79bと、第
1、第2下側油圧室80a,80bとへは、油圧バルブV
からエンジンの出力トルクに応じた油圧が供給されるよ
うになっている。この油圧バルブVは、バルブハウジン
グ82内に、スリーブ83、スプール84、リターンス
プリング85、ロッド86等が配置されたスプール式の
油圧バルブであって、コントロールユニット(図示せず)
からの信号に従って動作するステッピングモータ88に
よって制御され、P1ポートにライン圧が導入される一
方、P2ポートとP3ポートとから、所定の油圧室79a,
79b,80a,80bに油圧を供給できるようになってい
る。尚、油圧バルブVには、フィードバック機構90が
設けられている。 【0045】上側連結部材62には、第1軸穴65aと
第2軸穴65bの中間部に上側位置決め穴68fが形成さ
れている。そして、上側位置決め穴68fに、変速機ケ
ース22と一体形成された支持部69fが挿通されてい
る。尚、支持部69fには、潤滑部材70fが、取付部材
71fを用いて取付けられている。また、下側連結部材
63には、第1軸穴65aと第2軸穴65bの中間部に下
側位置決め穴72fが形成されている。そして、下側位
置決め穴72fには、バルブボディ53の上面に取付ボ
ルト74fを用いて固定された下側球面軸受73fによっ
て、バルブボディ53に対して固定ないしは位置決めさ
れている。 【0046】叙上の如く、油圧バルブVから所定の油圧
室79a,79b,80a,80bに油圧が供給され、第1、
第2トラニオン59a,59bが上下方向に変位すると、
第1、第2摩擦ローラ45a,45bが傾転するととも
に、第1、第2トラニオン59a,59bがその軸線回り
に回動するが、かかる第1、第2トラニオン59a,59
bが正規の使用範囲外まで、即ち、摩擦ローラ45a,4
5bがその最大傾転角度を越えて回動するのを防止する
ため、下側連結部材63の上面にはストッパ部材100
fが2本の締結ボルト101を用いて締結されている。
尚、第2トロイダル型無段変速機構8側にも、同様にし
てストッパ部材100f(図4参照)が設けられている。 【0047】ストッパ部材100fは、特許請求の範囲
中の傾転規制手段に該当するものであって、図4に示す
ように、その両端を所定の交差角をもって傾斜対向する
一対のストッパ面100fa,100fbとした板状体で構
成されており、下側位置決め穴72fを左右から挟むよ
うにして、2箇所で締結ボルト101を用いて下側連結
部材63の上面に締結されている(図1参照)。この一対
のストッパ面100fa,100fbのうち、一方のストッ
パ面100faは上記摩擦ローラ45a,45bの支持部
材59a,59bの変速比増大側の最大回動位置(即ち、上
記摩擦ローラ45a,45bの最大傾転角度)を規制するも
のであり、また他方のストッパ面100fbは変速比減少
側の最大回動位置(即ち、上記摩擦ローラ45a,45bの
最大傾転角度)を規制するものであり、上記各トラニオ
ン59a,59bの一側に形成した係合面102,102が
当接可能とされている。尚、図4には、第1、第2トラ
ニオン59a,59bは中立位置にあり、第3、第4トラ
ニオン59c,59dは最大回動(傾転)位置にある状態を
示している。 【0048】ところで、上述のようにストッパ部材10
0fの一対のストッパ面100fa,100fbに上記トラニ
オン59a,59bの係合面102,102が当接すること
で該各トラニオン59a,59bの変速比増大側あるいは
減少側の最大回動位置が規制されるが、この場合、特に
球加速時等の如く上記入力デイスク43fに大きなエン
ジントルクが入力される場合において上記トラニオン5
9a,59bの係合面102が変速比増大側のストッパ面
100faに当接して該トラニオン59a,59bがそれ以
上に変速比増大側に回動するのが規制された状態となる
と、該トラニオン59a,59bの移動が規制された後に
おいても入力デイスク43f側から大きなトルクが継続
してかかっていること、及びこの入力トルクの増大変化
よりも上記各シリンダ76a,76bにおける油圧上昇が
遅れることに起因して、上記トラニオン59a,59bが
上記入力デイスク43fにかかるトルクによって非回動
状態のまま(換言すれば、摩擦ローラ45a,45bの傾転
角度が一定とされたまま)変速比増大側に強制的に移動
せしめられ、この結果、摩擦ローラ45a,45bと入力
デイスク43fとの相対位置がズレ作用していた摩擦力
が低下し、サイドスリップが発生することは既述の通り
である。 【0049】これを防止するためにこの参考例において
は、上記トラニオン59a,59bの係合面102がスト
ッパ面100faに当接すること自体を未然に防止するこ
ととし、このため、先ず第1に、図4の第3トラニオン
59cにおいて示すように、該トラニオン59cの回動位
置を、同図に実線図示するように係合面102がストッ
パ面100fに当接してその回動が規制された状態の最
大回動位置(即ち、摩擦ローラ45cの最大傾転角度)
と、該最大回動位置よりも所定の回動角度だけ余裕をも
たせて設定した常用回動位置(符号102′参照)と、該
最大回動位置と常用回動位置との中間に設定した限界回
動位置(符号102″参照)の三つの回動位置を設定して
いる。そして、この常用回動位置を通常の変速制御にお
ける変速比増大側の規制位置とするとともに、例えば、
急加速等によって上記トラニオン59cがこの常用回動
位置を越えて上記限界回動位置に達した時、これを検出
(上記第1、第2回転数センサ121,122の出力から
検出)し、この時点から後述のエンジントルク低減制御
を開始し、該トラニオン59cが最大回動位置に達して
サイドスリップが発生するのを未然に且つ確実に防止す
るようにしている。 【0050】以下、このエンジントルク低減制御を具体
的に説明すると、この参考例においては、図2に示すよ
うに、上記各回転数センサ121,122によりそれぞ
れ検出される入力回転数と出力回転数とをエンジン制御
機構123に入力し、該エンジン制御機構123におい
てはこの入力信号に基づいてエンジン1の出力トルクを
制御するようにしている。即ち、図5に示すように、先
ずステップS1において上記各回転数センサ121,1
22からの入力信号に基づいて現在の変速比(i)を読み
込むとともに、ステップS2において現在の変速比(i)
と上記限界回動位置に対応した限界変速比(ia)とを比較
する。そして、(i≧ia)である場合(即ち、上記トラニオ
ン59a〜59dの回動位置が限界回動位置に達した場
合)には、例えば、エンジンの点火時期をリタードさせ
ることによりエンジントルクを低下させるものである。 【0051】このように、エンジントルクが低減される
と、それだけ上記入力デイスク43f,43rに入力され
るトルクが低下し、上記摩擦ローラ45a〜45dを介し
て各トラニオン59a〜59dが、該摩擦ローラ45a〜
45dの傾転角度を維持したままさらに上下方向に移動
せしめられるということがなくなり、この結果、該入力
デイスク43f,43rと各摩擦ローラ45a〜45dの間
における摩擦力が適正に維持されこれらの間にサイドス
リップが発生するのが未然に且つ確実に防止されるもの
である。 【0052】尚、この参考例においては、変速比の検出
をトロイダル型無段変速機Cにおける入力回転数と出力
回転数とから間接的に検出するようにしているが、例え
ば、上記トラニオンに近接配置した電気スイッチにより
該トラニオンの回動角度として間接的に検出したり、摩
擦ローラの傾転角度を直接検出したりすることができる
ものである。 【0053】第2参考例 図6には、第2参考例にかかるトロイダル型無段変速機
付車両の制御装置を示している。この参考例のものは、
上記第1参考例と同様構造のトロイダル型無段変速機C
を備えたものにおいて、該トロイダル型無段変速機Cに
おける入力回転数と出力回転数とから現在の変速比を検
出してこれをクラッチ制御機構124に入力(図4のス
テップS1参照)し、検出変速比が限界変速比を越えた
時、即ち、トラニオン59a〜59dの回動位置が限界回
動位置を越えた時に(図7のステップS2参照)、切替ク
ラッチ6の締結力を低減させる(ステップS3参照)こと
で、上記入力デイスク43f,43rへの入力トルクを低
減させ、もって上記第1参考例のものと同様にサイドス
リップの発生を未然に且つ確実に防止し得るようにした
ものである。 【0054】実施例 図9には、本願の請求項1記載の発明の実施例にかかる
トロイダル型無段変速機付車両の制御装置を示してい
る。この実施例のものは、その変速装置の基本構成、及
びトロイダル型無段変速機Cにおける入力回転数と出力
回転数とから現在の変速比を検出することは上記第1及
び第2参考例のものと同様であるが、限界変速比を越え
たことが検出された後における制御方法は第1及び第2
参考例のものと異なっている。即ち、この実施例におい
ては、入力デイスク43f,43rへの入力トルクを低減
させるのではなく、急加速時等においてはトロイダル型
無段変速機Cに入力されるトルクの増大変化よりも各油
圧シリンダ76a,76bにおける油圧の立ち上がりが遅
れることに起因して上記サイドスリップが発生すること
に着目し、かかる場合には逆に上記各油圧シリンダ76
a,76bを変速比減少側へ移動させる如くステッピング
モータ88を制御するようにしたものである。 【0055】即ち、図8に示すように、上記ステッピン
グモータ88を介して上記油圧シリンダ76a,76bを
制御するアクチュエータ制御機構125を設け、上記回
転数センサ121,122の出力からトロイダル型無段
変速機Cにおける現在の変速比を検出し(図9のステッ
プS1参照)、検出変速比が限界変速比を越えた時、即
ち、トラニオン59a〜59dの回動位置が限界回動位置
を越えた時(図9のステップS2参照)、ステッピングモ
ータ88を増速側(即ち、変速比減少側)に制御するもの
である。かかる構成のこの実施例においても、上記第
1、第2参考例のものと同様の効果が得られることは勿
論である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本願発明の第1参考例にかかるトロイダル型
無段変速機付車両の制御装置におけるトロイダル型無段
変速機の正面立面断面図である。 【図2】 図1に示したトロイダル型無段変速機付車両
の制御装置のシステム構成図である。 【図3】 図1に示したトロイダル型無段変速機の平面
断面図である。 【図4】 図1に示したトロイダル型無段変速機におけ
るストッパ部材を装着した下側連結部材の平面図であ
る。 【図5】 図1のトロイダル型無段変速機付車両の制御
装置における制御フロ−チャ−ト図である。 【図6】 本願発明の第2参考例にかかるトロイダル型
無段変速機付車両の制御装置のシステム構成図である。 【図7】 図6のトロイダル型無段変速機付車両の制御
装置における制御フロ−チャ−ト図である。 【図8】 本願発明の実施例にかかるトロイダル型無段
変速機付車両の制御装置のシステム構成図である。 【図9】 図8のトロイダル型無段変速機付車両の制御
装置における制御フロ−チャ−ト図である。 【符号の説明】 Cはトロイダル型無段変速機、5は変速機出力軸、7は
第1トロイダル型無段変速機構、8は第2トロイダル型
無段変速機構、43f,43rは第1,第2入力ディスク、
44f,44rは1,第2出力ディスク、45a〜45dは第
1〜第4摩擦ローラ、53はルブボディ、57,58は
第1,第2ワイヤ、59a〜59dは第1〜第4トラニオ
ン、62は上側連結部材、63は下側連結部材、63a
〜63dはストッパ部、68fは上側位置決め穴、72f
は下側位置決め穴、73fは下側球面軸受、76a,76b
は油圧シリンダ、79a,79bは上側ピストン、80a,
80bは下側ピストン、100f,100rはストッパ部
材、102は係合面である。
無段変速機付車両の制御装置におけるトロイダル型無段
変速機の正面立面断面図である。 【図2】 図1に示したトロイダル型無段変速機付車両
の制御装置のシステム構成図である。 【図3】 図1に示したトロイダル型無段変速機の平面
断面図である。 【図4】 図1に示したトロイダル型無段変速機におけ
るストッパ部材を装着した下側連結部材の平面図であ
る。 【図5】 図1のトロイダル型無段変速機付車両の制御
装置における制御フロ−チャ−ト図である。 【図6】 本願発明の第2参考例にかかるトロイダル型
無段変速機付車両の制御装置のシステム構成図である。 【図7】 図6のトロイダル型無段変速機付車両の制御
装置における制御フロ−チャ−ト図である。 【図8】 本願発明の実施例にかかるトロイダル型無段
変速機付車両の制御装置のシステム構成図である。 【図9】 図8のトロイダル型無段変速機付車両の制御
装置における制御フロ−チャ−ト図である。 【符号の説明】 Cはトロイダル型無段変速機、5は変速機出力軸、7は
第1トロイダル型無段変速機構、8は第2トロイダル型
無段変速機構、43f,43rは第1,第2入力ディスク、
44f,44rは1,第2出力ディスク、45a〜45dは第
1〜第4摩擦ローラ、53はルブボディ、57,58は
第1,第2ワイヤ、59a〜59dは第1〜第4トラニオ
ン、62は上側連結部材、63は下側連結部材、63a
〜63dはストッパ部、68fは上側位置決め穴、72f
は下側位置決め穴、73fは下側球面軸受、76a,76b
は油圧シリンダ、79a,79bは上側ピストン、80a,
80bは下側ピストン、100f,100rはストッパ部
材、102は係合面である。
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 昭57−47060(JP,A)
特開 平5−141514(JP,A)
特開 平6−294463(JP,A)
特開 平2−85560(JP,A)
特開 昭61−31755(JP,A)
実開 昭64−27563(JP,U)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
F16H 59/00 - 63/48
F16H 15/38
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 湾曲面を有しエンジントルクの入力部材
となる入力ディスクと、湾曲面を有し上記入力ディスク
に対して湾曲面同士を対向させた状態で配置されエンジ
ントルクの出力部材となる出力ディスクと、上記入力デ
ィスクと出力ディスクとに摩擦接触する摩擦ローラと、
該摩擦ローラを回転自在に支承し且つ該摩擦ローラの回
転軸心に直交する回動軸心回りに回動可能とされるとと
もにアクチュエータにより上記回動軸心方向へ駆動可能
とされたローラ支持部材と、上記摩擦ローラの少なくと
も変速比増大側への最大傾転角度を規制する傾転規制手
段とを設け、上記摩擦ローラの傾転角度に応じた変速比
で上記入力ディスク側から出力ディスク側にトルク伝達
を行うトロイダル型無段変速機を備えた車両において、 上記摩擦ローラの傾転角度に対応する変速比を検出し、
該検出傾転角度が、上記ローラ支持部材の常用回動位置
における上記摩擦ローラの傾転角度を越え、上記最大傾
転角度よりも小角度側に設定した限界傾転角度に達した
時に傾転角度過大信号を出力する変速比検出手段と、 上記変速比検出手段からの傾転角度過大信号を受けたと
き上記アクチュエータを変速比減少側へ制御するアクチ
ュエータ制御手段とを備えたことを特徴とするトロイダ
ル型無段変速機付車両の制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27695593A JP3446270B2 (ja) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | トロイダル型無段変速機付車両の制御装置 |
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JP27695593A JP3446270B2 (ja) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | トロイダル型無段変速機付車両の制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07127724A JPH07127724A (ja) | 1995-05-16 |
JP3446270B2 true JP3446270B2 (ja) | 2003-09-16 |
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ID=17576745
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP27695593A Expired - Fee Related JP3446270B2 (ja) | 1993-11-05 | 1993-11-05 | トロイダル型無段変速機付車両の制御装置 |
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JP4605460B2 (ja) * | 2005-05-02 | 2011-01-05 | 日本精工株式会社 | トロイダル型無段変速機 |
JP4967346B2 (ja) * | 2006-01-23 | 2012-07-04 | トヨタ自動車株式会社 | トロイダル型無段変速機の制御装置 |
-
1993
- 1993-11-05 JP JP27695593A patent/JP3446270B2/ja not_active Expired - Fee Related
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