JP3716542B2 - トロイダル式無段変速機 - Google Patents
トロイダル式無段変速機 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3716542B2 JP3716542B2 JP08777697A JP8777697A JP3716542B2 JP 3716542 B2 JP3716542 B2 JP 3716542B2 JP 08777697 A JP08777697 A JP 08777697A JP 8777697 A JP8777697 A JP 8777697A JP 3716542 B2 JP3716542 B2 JP 3716542B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- control
- continuously variable
- pressure
- variable transmission
- valve
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
- Control Of Transmission Device (AREA)
- Friction Gearing (AREA)
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、トロイダル式無段変速機、特にトラニオン横置きタイプの無段変速機の構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車用無段変速機として、同軸上に対向配置された入力ディスクと出力ディスクとの間に両ディスク間の動力伝達を行うローラーを圧接状態で介設すると共に、このローラーを傾転させて両ディスクに対する接触位置を半径方向に変化させることにより、両ディスク間の動力伝達の変速比を無段階に変化させるようにしたトロイダル式無段変速機が実用化されつつあるが、例えば特開平7−293652号公報には、上記ローラーを回転可能に支持するトラニオンを横置き配置するものが開示されている。
【0003】
この場合、垂直に立てて配置した入力ディスクと出力ディスクとの間でローラーが水平移動して傾転するようにトラニオンを水平方向に移動させることになるが、上記公報によれば、このようにトラニオンを水平移動させるために横置き配置とすることによって、該トラニオンの水平方向の支軸の延長線と、それに直交するローラーの垂直方向の支軸の延長線との間にスペースが生まれ、このスペースを利用して遊星歯車機構からなる動力伝達ユニットの軸心を配設することができるから、トラニオンを垂直方向に移動させる場合に比べて、当該変速機全体のレイアウト性が向上してコンパクト化が図れるとしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の無段変速機においては、エンジンの駆動トルクの伝達経路を変更して、上記のような構成のトロイダル変速機構のみを経由させて駆動輪に伝達させたり、あるいは遊星歯車機構からなる動力伝達ユニットも経由させて伝達させたりできるように構成する場合がある。その場合には、該伝達経路変更用のクラッチ等の摩擦要素が経路上に配設されることになるが、従来より一般に、このクラッチ圧制御用の油圧制御装置と、上記トロイダル変速機構制御用の油圧制御装置とが、他のライン圧制御用の油圧制御装置等と共に変速機ケース下部のオイルパン内にひとまとめに配置されていたため、次のような種々の問題点があった。
【0005】
すなわちまず、異なる制御系のバルブボディーが一箇所に集まっていることから、バルブ数が多く、油路が複雑となって、変速応答性や冷間始動性等、油圧系全体の応答性が良好でなくなる。
【0006】
また、収容するバルブ数の増大に伴ってバルブボディ容積が大きくなり、オイルパン内のオイル容量を確保する等のために該オイルパンないしケース下部の構造を大型化する必要が生じて最低地上高の確保が困難となる。
【0007】
さらに、トラニオン横置きの場合、該トラニオンが水平移動するのに対し、その制御系バルブがケース下部に配置されているので、該バルブからトラニオンのピストン室までの油路が長くなりトロイダル変速の応答性が良好でなくなる。
【0008】
そこで、本発明は、トロイダル式無段変速機における上記不具合に対処するもので、油圧制御の応答性を良好とし、最低地上高の確保を容易とすることを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
【0010】
まず、本願の特許請求の範囲の請求項1に記載の発明(以下「第1発明」という。)は、入力ディスクと出力ディスクとの間に圧接状態で配置されたローラーを回転可能に支持するトラニオンを上記ローラーが傾転するように上記ディスクに対して移動させることにより上記ディスク間の変速比を変化させるトロイダル変速機構と、このトロイダル変速機構を用いてエンジンの駆動トルクを駆動輪に伝達させる伝達経路を変更する伝達経路変更手段とを有するトロイダル式無段変速機であって、上記トロイダル変速機構制御用の第1油圧制御装置と、上記伝達経路変更手段制御用の第2油圧制御装置とがそれぞれ別体とされて変速機ケースに設けられていると共に、上記第1油圧制御装置は、車両の前進走行時のトラニオン移動に用いられる前進時用制御弁と、後退走行時のトラニオン移動に用いられる後進時用制御弁と、これらの両制御弁の使用を選択的に切り換える切換弁とを備え、該切換弁が上記両制御弁の間に配設されていることを特徴とする。
【0011】
また、請求項2に記載の発明(以下「第2発明」という。)は、上記第1発明において、トロイダル変速機構は、トラニオンを水平方向に移動させるように構成されており、この変速機構制御用の第1油圧制御装置は、上記トラニオンの移動軸線と交差する変速機ケースの側部に設けられていると共に、伝達経路変更手段制御用の第2油圧制御装置は、変速機ケースの下部に設けられていることを特徴とする。
【0013】
一方、請求項3に記載の発明(以下「第3発明」という。)は、上記第1発明又は第2発明において、第2油圧制御装置は、伝達経路変更手段に対する油圧を制御する油圧制御弁と、該制御弁を挟んで上下に配置された上側部材及び下側部材とを備え、上記油圧制御弁を支持する支持部材がこれらの上側部材と下側部材とに渡って固定されていることを特徴とする。
【0014】
上記の構成により、本願の各発明によれば次の作用が得られる。
【0015】
まず、第1発明によれば、変速比を変化させるようにトラニオンを移動させるトロイダル変速機構制御用の第1油圧制御装置と、動力伝達経路を変更する伝達経路変更手段制御用の第2油圧制御装置とがそれぞれ別体とされて変速機ケースに設けられているから、各油圧制御装置においてバルブ数が減少し、油路が複雑とならず、油圧系全体の応答性が良好となると共に、個々の油圧制御装置におけるバルブボディ容積が過大とならないために、いずれの油圧制御装置を変速機ケースの下部に設けても、該変速機ケースの下部構造が大型化することがなく、最低地上高の確保が容易となる。その場合に、第1油圧制御装置が、車両の前進時用及び後進時用の両制御弁を備え、これらの間に、該両制御弁の使用を選択的に切り換える切換弁が配設された構成なので、該切換弁と各制御弁との間の油路が短くなり、切換え応答性が良好となる。
【0016】
そして、第2発明によれば、特にトラニオン横置きタイプにおいて、トロイダル変速機構制御用の第1油圧制御装置が上記トラニオンの移動軸線と交差する変速機ケースの側部に設けられているから、該油圧制御装置とトラニオンとの間の距離が短くなり、トロイダル変速の応答性が良好となると共に、第2油圧制御装置のみが変速機ケースの下部に設けられているから、該変速機ケースの下部構造が大型化することがなく、最低地上高の確保が容易となる。
【0018】
また、第3発明によれば、第2油圧制御装置が、伝達経路変更手段に対する油圧制御弁と、この制御弁を挟んで上下に配置された上側部材及び下側部材とを備え、上記制御弁を支持する支持部材が上記両部材に渡って固定された構成なので、この第2油圧制御装置のコンパクト化と上下部材の合わせ面における剛性アップとを図ることができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る無段変速機について、その機械的構成、油圧制御回路の構成および変速制御の具体的動作を説明する。
【0020】
機械的構成
図1は、本実施の形態に係るトロイダル式無段変速機の機械的構成を示す骨子図であり、この変速機10は、エンジン1の出力軸2にトーショナルダンパ3を介して連結されたインプットシャフト(第1シャフト)11と、該シャフト11の外側に遊嵌合された中空のプライマリシャフト(第3シャフト)12と、これらのシャフト11,12に平行に配置されたセカンダリシャフト(第2シャフト)13とを有し、これらのシャフト11〜13が、いずれも当該車両の横方向に延びるように配置されている。
【0021】
また、この無段変速機10における上記インプットシャフト11およびプライマリシャフト12の軸線上には、トロイダル式の第1、第2無段変速機構20,30と、ローディングカム40とが配設されていると共に、セカンダリシャフト13の軸線上には、遊星歯車機構50と、ローモードクラッチ(第1クラッチ機構)60およびハイモードクラッチ(第2クラッチ機構)70とが配設されている。そして、インプットシャフト11およびプライマリシャフト12の軸線と、セカンダリシャフト13の軸線との間に、ローモードギヤ列80と、ハイモードギヤ列90とが介設されている。
【0022】
上記第1、第2無段変速機構20,30はほぼ同一の構成であり、いずれも、対向面がトロイダル面とされた入力ディスク21,31と出力ディスク22,32とを有し、これらの対向面間に、両ディスク21,22間および31,32間でそれぞれ動力を伝達するローラー23,33が2つづつ介設されている。
【0023】
そして、エンジン1から遠い方に配置された第1無段変速機構20は、入力ディスク21が反エンジン側に、出力ディスク22がエンジン側に配置され、また、エンジン1に近い方に配置された第2無段変速機構30は、入力ディスク31がエンジン側に、出力ディスク32が反エンジン側に配置されており、かつ、両無段変速機構20,30の入力ディスク21,31はプライマリシャフト12の両端部にそれぞれ結合され、また、出力ディスク22,32は一体化されて、該プライマリシャフト12の中間部に回転自在に支持されている。
【0024】
また、インプットシャフト11の反エンジン側の端部には上記ローモードギヤ列80を構成する第1ギヤ81が結合されていると共に、該第1ギヤ81と上記第1無段変速機構20の入力ディスク21との間にローディングカム40が介設されており、さらに、第1、第2無段変速機構20,30の一体化された出力ディスク22,33(以下、「一体化出力ディスク34」と記す)の外周に、上記ハイモードギヤ列90を構成する第1ギヤ91が設けられている。
【0025】
一方、セカンダリシャフト13の反エンジン側の端部には、上記ローモードギヤ列80を構成する第2ギヤ82が回転自在に支持されて、アイドルギヤ83を介して上記第1ギヤ81に連結されていると共に、該セカンダリシャフト13の中間部には上記遊星歯車機構50が配設されている。そして、該遊星歯車機構50のピニオンキャリヤ(第3回転要素)51と上記ローモードギヤ列80の第2ギヤ82との間に、これらを連結しもしくは切断するローモードクラッチ60が介設されている。
【0026】
また、遊星歯車機構50のエンジン側には、上記第1、第2無段変速機構20,30の一体化出力ディスク34の外周に設けられたハイモードギヤ列90の第1ギヤ91に噛み合う第2ギヤ92が回転自在に支持され、該第2ギヤ92と遊星歯車機構50のサンギヤ(第1回転要素)52とが連結されていると共に、該遊星歯車機構50のインターナルギヤ(第2回転要素)53がセカンダリシャフト13に結合されており、また、該遊星歯車機構50のエンジン側に、上記ハイモードギヤ列90の第2ギヤ92とセカンダリシャフト13とを連結しもしくは切断するハイモードクラッチ70が介設されている。
【0027】
そして、上記セカンダリシャフト13のエンジン側の端部に、第1、第2ギヤ4a,4bとアイドルギヤ4cとでなる出力ギヤ列4を介してディファレンシャル装置5が連結されており、このディファレンシャル装置5から左右に延びる駆動軸6a,6bを介して左右の駆動輪(図示せず)に動力を伝達するようになっている。
【0028】
次に、図2以下の図面を用い、上記変速機10の各構成要素について詳しく説明する。
【0029】
まず、上記第1、第2無段変速機構20,30について説明すると、これらの無段変速機構20,30はほぼ同一の構成であり、前述のように、対向面がトロイダル面とされた入力ディスク21,31と、出力ディスク22,32(一体化出力ディスク34)とを有し、これらの対向面間に、入、出力ディスク21,22間および31,32間でそれぞれ動力を伝達するローラー23,33が2つづつ介設されている。
【0030】
そして、図3により、第1無段変速機構20を例に取ってその構成をさらに詳しく説明すると、一対のローラー23,23は、入、出力ディスク21,22のほぼ半径方向に延びるシャフト24,24を介してトラニオン25,25にそれぞれ支持され、入、出力ディスク21,22の互いに対向するトロイダル面の円周上の180°反対側にほぼ水平姿勢で上下に平行に配置されており、その周面の180°反対側の2箇所で上記両ディスク21,22のトロイダル面にそれぞれ対接している。
【0031】
また、上記トラニオン25,25は、変速機ケース100に取り付けられた左右の支持部材26,26間に支持され、両ディスク21,22の接線方向であってローラー23,23のシャフト24,24に直交する水平方向の軸心X,X回りの回動および該軸心X,X方向の直線往復運動が可能とされている。そして、これらのトラニオン25,25に、上記軸心X,Xに沿って一側方に延びるロッド27,27が連設されていると共に、変速機ケース100の側面には、これらのロッド27,27およびトラニオン25,25を介して、上記ローラー23,23を傾転させる変速制御ユニット110が取り付けられている。
【0032】
この変速制御ユニット110は、油圧制御部111とトラニオン駆動部112とを有すると共に、トラニオン駆動部112には、上方に位置する第1トラニオン251のロッド27に取り付けられた増速用および減速用のピストン1131,1141と、下方に位置する第2トラニオン252のロッド27に取り付けられた同じく増速用および減速用のピストン1132,1142とが配置され、上方のピストン1131,1141の互いに対向する面側に増速用および減速用油圧室1151,1161が、また、下方のピストン1132,1142の互いに対向する面側に増速用および減速用油圧室1152,1162がそれぞれ設けられている。
【0033】
なお、上方に位置する第1トラニオン251については、増速用油圧室1151がローラー23側に、減速用油圧室1161が反ローラー23側にそれぞれ配置され、また、下方に位置する第2トラニオン252については、増速用油圧室1152が反ローラー23側に、減速用油圧室1161がローラー23側にそれぞれ配置されている。
【0034】
そして、上記油圧制御部111で生成された増速用油圧PHが、油路117,118を介して、上方に位置する第1トラニオン251の増速用油圧室1151と、下方に位置する第2トラニオン252の増速用油圧室1152とに供給され、また、同じく油圧制御部111で生成された減速用油圧PLが、図示しない油路を介して、上方に位置する第1トラニオン251の減速用油圧室1161と、下方に位置する第2トラニオン252の減速用油圧室1162とに供給されるようになっている。
【0035】
ここで、第1無段変速機構20を例にとって上記増速用および減速用油圧PH,PLの供給制御と当該無段変速機構20の変速動作との関係を簡単に説明する。
【0036】
まず、図3に示す油圧制御部111の作動により、第1、第2トラニオン251,252の増速用油圧室1151,1152に供給されている増速用油圧PHが、第1、第2トラニオン251,252の減速用油圧室1161,1162に供給されている減速用油圧PLに対して所定の中立状態より相対的に高くなると、上方の第1トラニオン251は図面上、右側に、下方の第2トラニオン252は左側にそれぞれ水平移動することになる。
【0037】
このとき、図示されている出力ディスク22がx方向に回転しているものとすると、上方の第1ローラー231は、右側への移動により該出力ディスク22から下向きの力を受け、図面の手前側にあって反x方向に回転している入力ディスク21からは上向きの力を受けることになる。また、下方の第2ローラー232は、左側への移動により、出力ディスク22から上向きの力を受け、入力ディスク21からは下向きの力を受けることになる。その結果、上下のローラー231,232とも、入力ディスク21との接触位置は半径方向の外側に、出力ディスク22との接触位置は半径方向の内側に移動するように傾転し、当該無段変速機構20の変速比が小さくなる(増速)。
【0038】
また、上記とは逆に、第1、第2トラニオン251,252の減速用油圧室1161,1162に供給されている減速用油圧PLが、第1、第2トラニオン251,252の増速用油圧室1151,1152に供給されている増速用油圧PLに対して所定の中立状態より相対的に高くなると、上方の第1トラニオン251は図面上、左側に、下方の第2トラニオン252は右側にそれぞれ水平移動する。
【0039】
このとき、上方の第1ローラー231は出力ディスク22から上向きの力を、入力ディスク21から下向きの力を受け、また、下方の第2ローラー232は、出力ディスク22から下向きの力を、入力ディスク21から上向きの力を受けることになる。その結果、上下のローラー231,232とも、入力ディスク21との接触位置は半径方向の内側に、出力ディスク22との接触位置は半径方向の外側に移動するように傾転し、当該無段変速機構20の変速比が大きくなる(減速)。
【0040】
なお、このような油圧制御部111による増速用および減速用油圧PH,PLの供給動作については、後述する油圧制御回路の説明で詳しく述べる。
【0041】
以上のような第1無段変速機構20についての構成および作用は、第2無段変速機構30についても同様である。
【0042】
そして、図2に示すように、インプットシャフト11上に遊嵌合された中空のプライマリシャフト12の両端部に、第1、第2無段変速機構20,30の入力ディスク21,31がそれぞれスプライン嵌合されて、これらの入力ディスク21,31が常に同一回転するようになっており、また、前述のように、両無段変速機構20,30の出力ディスク22,32は一体化されているので、両無段変速機構20,30の出力側の回転速度も常に同一となる。そして、これに伴って、上記のようなローラー23,33の傾転制御による第1、第2無段変速機構20,30の変速比の制御も、該変速比が常に同一に保持されるように行われる。
【0043】
ここで、図4に拡大して示すように、一体化出力ディスク34の外周面には、ハイモードギヤ列90のリング状に形成された第1ギヤ91が嵌合されて溶接により固着されているが、その場合に、一体化出力ディスク34の一方の側面側には、該ディスク34の外周と第1ギヤ91の内周とにわたって座ぐり部Yが設けられ、この座ぐり部Y内で該ディスク34とギヤ91との溶接が行われている。
【0044】
したがって、溶接に伴い、その溶接面から溶接用金属Zが盛り上がっても、これが上記一方の側面側のトロイダル面34aと干渉することはなく、ローラーを広い範囲で傾転させることが可能となる。また、このように、上記第1ギヤ91が一体化出力ギヤ34の外周に溶接により固着されているので、該第1ギヤ91の軸方向のガタツキが抑制されて、その支持が安定することになる。
【0045】
一方、図5、図6に示すように、上記ローディングカム40は、上記ローモードギヤ列80の第1ギヤ81と第1無段変速機構20の入力ディスク21との間に介設されたカムディスク41を有し、このカムディスク41と上記入力ディスク21の互いに対向する面を周方向に凹凸を繰り返すカム面として、これらのカム面間にリテーナディスク42に保持された複数のローラー43…43を配置した構成とされている。
【0046】
そして、上記カムディスク41は、インプットシャフト11の反エンジン側の端部にスプライン嵌合されたローモードギヤ列80の第1ギヤ81に、軸方向に配置された複数のピン部材44…44を介して一体回転するように連結されていると共に、図6に示すように、このカムディスク41とプライマリシャフト12に設けられたフランジ部12aとの間には、皿バネ45,45と、ニードルスラストベアリング46と、そのベアリングレース47とが介設されており、上記皿バネ45,45のバネ力により、カムディスク41が入力ディスク21側に押圧されている。
【0047】
これにより、上記ローラー43…43が上記両ディスク21,41のカム面の凹部21a,41a間に挟持されて、インプットシャフト11からローモードギヤ列80の第1ギヤ81を介してカムディスク41に入力されるトルクを第1無段変速機構20の入力ディスク21に伝達し、さらに、プライマリシャフト12を介して第2無段変速機構30の入力ディスク31にも伝達するようになっている。
【0048】
そして、特に、図5に鎖線で示すように、入力トルクの大きさに応じて上記ローラー43…43が両ディスク21,41のカム面の凹部21a,41aから凸部21b,41b側に向って転動して、これらのカム面間に食い込むことにより、第1無段変速機構20の入力ディスク21、ローラー23、一体化出力ディスク34、および第2無段変速機構30のローラー33を順次該第2無段変速機構30の入力ディスク31側に押し付ける。これにより、第1、第2無段変速機構20,30におけるローラー23,33の挟圧力が入力トルクに応じて自動的に調整されるようになっている。
【0049】
また、このローディングカム40においては、上記カムディスク41とローモードギヤ列80の第1ギヤ81とを連結するピン部材44…44が、該カムディスク41における肉圧が厚くなっている凸部41b…41bの位置に配設されている。したがって、該カムディスク41の全体的な肉厚を必要以上に厚くして、その軸方向寸法を増大させたり、或はピン部材44…44の挿通穴とカム面の凹部41a…41aとが近接して該カムディスク41の強度を低下させたりすることが回避される。
【0050】
さらに、図6により、上記インプットシャフト11の外側に遊嵌合されたプライマリシャフト12の支持構造について説明すると、該プライマリシャフト12のエンジン側の端部はベアリング131を介して変速機ケース100に支持されており、一方、反エンジン側の端部には、上記ローモードギヤ列80の第1ギヤ81がスプライン嵌合され、該ギヤ81がベアリング132を介して変速機ケース100の反エンジン側のカバー101に支持されている。
【0051】
そして、該プライマリシャフト12における上記ローディングカム40の皿バネ45,45を支持するフランジ部12aと上記第1ギヤ81との間には、ニードルスラストベアリング133およびベアリングレース134を介して、該プライマリシャフト12と第1ギヤ81とを互いに離反する方向に付勢する皿バネ135が配置されている。
【0052】
したがって、プライマリシャフト12が熱膨張等により伸縮したときに、該シャフト12のエンジン側の端部は軸方向に移動できないから、第1ギヤ81にスプライン嵌合された反エンジン側の端部が軸方向に変位することになるが、このとき、その変位が上記皿バネ135によって吸収されると共に、上記第1ギヤ81が該皿バネ135のバネ力に応じた適度の力で常にベアリング132側に押圧されることになる。したがって、該第1ギヤ81が、上記プライマリシャフト12の伸びによりベアリング132側に強く押し付けられたり、逆に、プライマリシャフト12の縮みにより該第1ギヤ81が軸方向にがたつくといった状態が回避される。
【0053】
また、この皿バネ135のバネ力をプライマリシャフト12および第1ギヤ81を介して受けるエンジン側および反エンジン側のベアリング131,132にも常に適度の軸方向の力が作用することになり、特に、これらのベアリング131,132が図示のようなテーパーローラー型のスラストベアリングである場合に、軸方向の予圧が適度に保持されて、これが小さすぎる場合のガタツキや、大きすぎる場合の回転抵抗の増大といった不具合が防止される。
【0054】
なお、上記反エンジン側カバー101にはオイルポンプ102が取り付けられ、インプットシャフト11と一体的に回転するローモードギヤ列80の第1ギヤ81により駆動されるようになっている。
【0055】
次に、図7により、セカンダリシャフト13並びに該シャフト13上の遊星歯車機構50、ローモードクラッチ60およびハイモードクラッチ70等の構成を説明する。
【0056】
このセカンダリシャフト13は、エンジン側の端部が変速機ケース100のエンジン側カバー103に、反エンジン側の端部が上記反エンジン側カバー101にそれぞれベアリング141,142を介して回転自在に支持されている。そして、このセカンダリシャフト13の中央部に、上記ハイモードギヤ列90を構成する第2ギヤ92が配置されていると共に、その後方(反エンジン側、以下同様)に隣接させて遊星歯車機構50が配設され、該第2ギヤ92と遊星歯車機構50のサンギヤ52とが連結されている。また、その後方において、遊星歯車機構50のインターナルギヤ53に結合されたフランジ部材54が該セカンダリシャフト13にスプライン嵌合されている。
【0057】
さらに、遊星歯車機構50の後方にはローモードクラッチ60が配設されている。このクラッチ60は、セカンダリシャフト13に回転自在に支持され、かつ、上記ローモードギヤ列80の第2ギヤ82が固着されたドラム部材61と、その半径方向の内側に配置されて、上記遊星歯車機構50におけるピニオンキャリヤ51にフランジ部材55を介して結合されたハブ部材62と、これらに交互にスプライン結合された複数枚のクラッチプレート63…63と、上記ドラム部材61の内部に配置されたピストン64とを有する。
【0058】
そして、上記ピストン64の背部のドラム部材61との間が油圧室65とされ、該油圧室65に、図3に示すクラッチ制御ユニット120で生成された締結用油圧が供給されたときに、ピストン64がスプリング66に抗して前方(エンジン側、以下同様)へストロークすることにより上記クラッチプレート63…63が締結され、これにより、該クラッチ60を介して上記ローモードギヤ列80の第2ギヤ82と遊星歯車機構50のピニオンキャリヤ51とが結合されるようになっている。
【0059】
なお、上記ピストン64の前面側にはバランスピストン67が配置され、両ピストン64,67間に設けられたバランス室68に潤滑油が導入されることにより、上記油圧室65内の作動油に働く遠心力によってピストン65に作用する圧力を相殺するようになっている。
【0060】
また、上記ハイモードギヤ列90の第2ギヤ92の前方には、ハイモードクラッチ70が配設されている。このクラッチ70も、セカンダリシャフト13にスプライン嵌合された出力ギヤ列4の第1ギヤ4aにパーキング機構用ギヤ4dを介して結合されたドラム部材71と、その半径方向の内側に配置されて、上記第2ギヤ92に結合されたハブ部材72と、これらに交互にスプライン結合された複数枚のクラッチプレート73…73と、上記ドラム部材71の内部に配置されたピストン74とを有する。
【0061】
そして、該ピストン74の背部に設けられた油圧室75に上記クラッチ制御ユニット120で生成された締結用油圧が供給されたときに、該ピストン74がスプリング76に抗して後方へストロークすることにより上記クラッチプレート73…73が締結され、これにより、該クラッチ70を介して、上記ハイモードギヤ列90の第2ギヤ92と、セカンダリシャフト13ないし該シャフト13にスプライン結合された出力ギヤ列4の第1ギヤ4aとが結合されるようになっている。
【0062】
なお、このハイモードクラッチ70にも、ピストン74の後方にバランスピストン77が備えられ、両ピストン74,77間のバランス室78に潤滑油が導入されることにより、上記油圧室75内の作動油に働く遠心力によってピストン74に作用する圧力を相殺するようになっている。
【0063】
一方、セカンダリシャフト13の反エンジン側の端部には、端面から軸方向前方に延びる凹部13aが形成され、該凹部13aに上記反エンジン側カバー101に設けられて前方に突出するボス部101aが相対回転自在に嵌合されている。また、上記エンジン側カバー103にも後方に突出するボス部103aが設けられ、セカンダリシャフト13の前端部の凹部13bに相対回転自在に嵌合されている。
【0064】
そして、上記反エンジン側カバー101のボス部101aにはローモードクラッチ60およびハイモードクラッチ70用の2本のクラッチ締結油路151,161が軸方向に穿設されていると共に、上記クラッチ制御ユニット120から反エンジン側カバー101内を通過して上方に導かれた油路152,162が、これらのクラッチ締結油路151,161にそれぞれ接続されている。
【0065】
これらの油路のうち、上記ローモードクラッチ60用の油路151は、上記反エンジン側カバー101のボス部101aに設けられた半径方向の通孔153、該ボス部101aの外周面に設けられた周溝154、該ボス部101aに嵌合されたセカンダリシャフト13の凹部13aの周壁に設けられた半径方向の通孔155、該シャフト13の外周面に設けられた周溝156およびローモードクラッチ60におけるドラム部材61のボス部に設けられた通孔157を介して該クラッチ60の油圧室65に連通されている。これにより、上記クラッチ制御ユニット120で生成されるローモードクラッチ締結用油圧が該クラッチ60の油圧室65に供給されるようになっている。
【0066】
また、ハイモードクラッチ70用の油路161は、上記ボス部101aの前端面に開口し、該ボス部前端面とセカンダリシャフト13の凹部13aの内端面との間の空間163に連通している。そして、さらに、該セカンダリシャフト13に軸方向に穿設されて後端部が上記凹部13aの内端面に開口された油路164に連通し、該セカンダリシャフト13および出力ギヤ列4の第1ギヤ4aにそれぞれ設けられた半径方向の通孔165,166を介してハイモードクラッチ70の油圧室75に連通されている。これにより、上記クラッチ制御ユニット120で生成されるハイモードクラッチ締結用油圧が該クラッチ70の油圧室75に供給されるようになっている。
【0067】
このように、ローモードクラッチ60用およびハイモードクラッチ70用の締結油路151,161が、いずれもオイルポンプ102が設けられた反エンジン側カバー101側から導かれ、セカンダリシャフト13を介して上記両クラッチ60,70の油圧室65,75に連通されているから、例えば一方の油路をエンジン側カバー103側から導いた場合等に比較して、上記油圧室65,75への油圧の供給が迅速に行われ、クラッチ60,70の締結制御の応答性が向上することになる。
【0068】
なお、上記エンジン側カバー103のボス部103aにも油路171が設けられ、上記クラッチ制御ユニット120から該カバー103内を通過して上方に導かれた油路172(図2参照)に接続されている。また、上記ボス部103aに嵌合されたセカンダリシャフト13の前端部の凹部13bからは、軸方向に延びて後端部がプラグ173によって閉塞された潤滑用油路174が穿設されていると共に、該セカンダリシャフト13の所定位置には、この油路174に連通する複数の半径方向の通孔175…175が設けられている。これにより、上記クラッチ制御ユニット120から供給される潤滑油が、上記ローモードクラッチ60およびハイモードクラッチ70におけるバランス室68,78や、その他の潤滑部位に供給されるようになっている。
【0069】
ここで、図3に示すように、変速機ケース100には、その側部に変速制御ユニット110が、下部に上記ローモードクラッチ60およびハイモードクラッチ70を制御するクラッチ制御ユニット120が取り付けられているが、このように、制御ユニットが分割され、その一方を変速機ケース100の側部に、他方を下部にそれぞれ取り付ける構成とすることにより、その全体を一体化して変速機ケースの下部に取り付ける場合に比較して、該変速機ケースから下方への突出量が少なくなる。したがって、当該車両の最低地上高を確保する上で有利となる。
【0070】
また、上記のように、変速制御ユニット110を変速機ケース100の一方の側部(図3の左側)に配置すると共に、該ユニット110のトラニオン駆動部112から変速機ケース100の内方に向かって水平方向に延びる上下のロッド27,27にトラニオン25,25をそれぞれ取り付けて、これらのトラニオン25,25を水平方向の軸心X,Xに沿って作動させるように構成されているので、該トラニオンを垂直方向に作動させる場合のようにトラニオン駆動部が変速機ケースの上部に配置されて幅方向の大きなスペースを占めるというようなことがなくなる。
【0071】
したがって、遊星歯車機構50やローモードクラッチ60およびハイモードクラッチ70が配置されたセカンダリシャフト13を配設するに際し、その軸心をインプットシャフト11およびプライマリシャフト12の軸心に接近させることができ、それだけ当該変速機10の全体がコンパクト化されることになる。
【0072】
なお、上記クラッチ制御ユニット120によるローモードクラッチ60およびハイモードクラッチ70に対する締結用油圧の供給制御についても、後述する油圧制御回路についての説明で詳しく述べる。
【0073】
次に、以上のような構成の無段変速機10の機械的な動作について説明する。
【0074】
まず、当該車両の停車中においては、図1および図2において、ローモードクラッチ60が締結され、かつ、ハイモードクラッチ70が解放された状態、即ちローモードの状態にあって、エンジン1からの回転は、インプットシャフト11の反エンジン側の端部から第1ギヤ81、アイドルギヤ83および第2ギヤ82でなるローモードギヤ列80を介してセカンダリシャフト13側に伝達されると共に、さらに上記ローモードクラッチ60を介して遊星歯車機構50のピニオンキャリヤ51に入力される。
【0075】
また、上記インプットシャフト11に入力されたエンジン1からの回転は、上記ローモードギヤ列80の第1ギヤ81から、これに隣接するローディングカム40を介して第1無段変速機構20の入力ディスク21に入力され、ローラー23,23を介して一体化出力ディスク34に伝達されると同時に、上記入力ディスク21からプライマリシャフト12を介して、該シャフト12のエンジン側の端部に配置された第2無段変速機構30の入力ディスク31にも入力され、上記第1無段変速機構20と同様に、ローラー33,33を介して一体化出力ディスク34に伝達される。その場合に、図3に示す変速制御ユニット110による増速用および減速用油圧PH,PLの制御により、第1、第2無段変速機構20,30におけるローラー23,33の傾転角、つまり両無段変速機構20,30の変速比が所定の同一変速比に制御される。
【0076】
そして、この第1、第2無段変速機構20,30の一体化出力ディスク34の回転は、該ディスク34の外周に設けられた第1ギヤ91とセカンダリシャフト13上の第2ギヤ92とでなるハイモードギヤ列90を介して上記遊星歯車機構50のサンギヤ52に伝達される。
【0077】
したがって、この遊星歯車機構50には、ピニオンキャリヤ51とサンギヤ52とに回転が入力されることになるが、このとき、その回転速度の比が上記第1、第2無段変速機構20,30の変速比制御によって所定の比に設定されることにより、該遊星歯車機構50のインターナルギヤ53の回転、即ちセカンダリシャフト13から出力ギヤ列4を介してデファレンシャル装置5に入力される回転がゼロとされ、当該変速機10がギヤードニュートラルの状態となる。
【0078】
そして、この状態から上記第1、第2無段変速機構20,30の変速比を変化させて、ピニオンキャリヤ51への入力回転速度とサンギヤ52への入力回転速度との比を変化させれば、変速機10の全体としての変速比(以下、「最終変速比」と記す)が大きな状態、即ちローモードの状態で、インターナルギヤ53ないしセカンダリシャフト13が前進方向または後退方向に回転し、当該車両が発進することになる。
【0079】
また、上記のようにして前進方向に発進した後、所定のタイミングで上記ローモードクラッチ60を解放すると同時に、ハイモードクラッチ70を締結すれば、インプットシャフト11に入力されたエンジン1からの回転は、ローディングカム40から、上記のローモードの場合と同様にして、第1、第2無段変速機構20,30の入力ディスク21,31に入力され、それぞれローラー23,33を介して一体化出力ディスク34に伝達されると共に、さらに、ハイモードギヤ列90からハイモードクラッチ70を介してセカンダリシャフト13に伝達される。
【0080】
このとき、上記遊星歯車機構50は空転状態となって、最終変速比は上記第1、第2無段変速機構20,30の変速比にのみ対応することになり、該最終変速比が小さな状態、即ちハイモードの状態で無段階に制御されることになる。
【0081】
そして、この変速機10によれば、上記のギヤードニュートラルないしローモードの状態で、インプットシャフト11からセカンダリシャフト13側の遊星歯車機構50に回転を伝達するローモードギヤ列80が、上記インプットシャフト11およびセカンダリシャフト13の反エンジン側の端部に配置されているから、このギヤ列80と、セカンダリシャフト13のエンジン側の端部に配置されたディファレンシャル装置5ないし該装置5へ動力を伝達する出力ギヤ列4とが干渉することがなく、したがって、この干渉を避けるためにこれらのギヤ列を軸方向にオフセットすること等による当該変速機10の軸方向寸法の増大が回避されることになる。
【0082】
ところで、この無段変速機10のように、トロイダル式無段変速機構として第1、第2無段変速機構20,30を備え、その入力ディスク21,31をプライマリシャフト12の両端部に連結し、出力ディスク22,32を該プライマリシャフト12の中間部に配置すると共に、インプットシャフト11の反エンジン側の端部にセカンダリシャフト13側へ回転を伝達するローモードギヤ列80を配置した場合、インプットシャフト11と無段変速機構20,30への入力部との間に介設されるローディングカム40をどこに配置するかが問題となる。
【0083】
つまり、図8に示すように、ローディングカム40′をインプットシャフト11′とエンジン1′側に位置する無段変速機構30′の入力ディスク31′との間に配置すると、ローモードにおいて、矢印aで示すように、エンジン1′からのトルクがインプットシャフト11′の反エンジン側の端部からギヤ列80′を介してセカンダリシャフト13′側へ伝達される一方、該セカンダリシャフト13′上の遊星歯車機構50′で生じる反力としてのトルクが、矢印bで示すように、ギヤ列90′を介して無段変速機構20′,30′の出力ディスク34′に還流されて循環トルクとなるときに、この循環トルクが無段変速機構20′,30′の入力ディスク21′,31′に伝達された後、エンジン側の無段変速機構30′の入力ディスク31′からローディングカム40′を介して再びインプットシャフト11′に入力され、該インプットシャフト11′を介して反エンジン側の端部のギヤ列80′に再び伝達されることになる。
【0084】
そのため、インプットシャフト11′にはエンジン1′からのトルク(矢印a)と、循環トルク(矢印b)とが並行して流れることになり、該シャフト11′の径を太くする等、強度を高めなければならないことになる。そして、これに伴い、当該変速機10の重量が増大すると共に、インプットシャフト11′の剛性が高くなってエンジン1′の振動が出力側へ伝達され易くなり、当該車両の振動や騒音が増大することになるのである。
【0085】
これに対して、この実施の形態に係る無段変速機10によれば、インプットシャフト11の反エンジン側の端部にセカンダリシャフト13側へ回転を伝達するローモードギヤ列80を配置すると共に、該インプットシャフト11と無段変速機構20,30との間に介設されるローディングカム40も該インプットシャフト11の反エンジン側の端部に設けたので、上記のようなインプットシャフト11についての強度や剛性の問題が回避される。
【0086】
つまり、この場合、図9に示すように、エンジン1からのトルクは、矢印cで示すように、インプットシャフト11の反エンジン側の端部からローモードギヤ列80を介してセカンダリシャフト13側へ伝達される一方、該セカンダリシャフト13上の遊星歯車機構50からの循環トルクは、矢印dで示すように、ハイモードギヤ列90を介して第1、第2無段変速機構20,30における出力ディスク34に還流された後、第1無段変速機構20側については、入力ディスク21からローディングカム40を介して直接ローモードギヤ列80の第1ギヤ81に、また、第2無段変速機構30側については、入力ディスク31からプライマリシャフト12を通過した後、同じくローディングカム40からローモードギヤ列80の第1ギヤ81に、それぞれ伝達されることになる。
【0087】
したがって、第1、第2無段変速機構20,30のいずれに還流される循環トルクもインプットシャフト11を通過することはなく、該インプットシャフト11はエンジン1からのトルクだけを伝達すれば足りることになる。その結果、該インプットシャフト11の径を細くすることが可能となり、当該変速機10の軽量化が実現されると共に、インプットシャフト11の剛性が低下してエンジン1の振動を効果的に吸収することができ、当該車両の振動や騒音が低減されることになる。
【0088】
油圧制御回路
次に、図3に示す変速制御ユニット110とクラッチ制御ユニット120によって構成される当該無段変速機10の油圧制御回路について説明する。
【0089】
図10に示すように、この油圧制御回路200には、オイルポンプ102から吐出される作動油の圧力を所定のライン圧に調整してメインライン201に出力するレギュレータバルブ202と、該メインライン201から供給されるライン圧を元圧として所定のリリーフ圧を生成し、これをリリーフ圧ライン203に出力するリリーフバルブ204と、当該車両の運転者によるレンジの切り換え操作によって作動し、上記メインライン201をDレンジでは第1、第2出力ライン205,206に、Rレンジでは第1、第3出力ライン205,207にそれぞれ連通させると共に、NレンジおよびPレンジではライン圧を遮断するマニュアルバルブ208とが備えられている。
【0090】
上記レギュレータバルブ202およびリリーフバルブ204には、ライン圧用リニアソレノイドバルブ209およびリリーフ圧用リニアソレノイドバルブ210がそれぞれ備えられていると共に、上記ライン圧を元圧として一定圧を生成するレデューシングバルブ211が備えられ、このレデューシングバルブ211で生成された一定圧に基づいて、上記リニアソレノイドバルブ209,210がそれぞれ制御圧を生成するようになっている。そして、これらの制御圧が上記レギュレータバルブ202およびリリーフバルブ204の制御ポート202a,204aに供給されることにより、ライン圧およびリリーフ圧の調圧値が各リニアソレノイドバルブ209,210によってそれぞれ制御されることになる。
【0091】
また、この油圧制御回路200には、変速制御用として、上記ライン圧およびリリーフ圧に基づいて、前進時および後退時のそれぞれにおいて、増速用油圧PHおよび減速用油圧PLを生成する前進用三層弁220および後退用三層弁230と、これらの三層弁220,230を選択的に作動させるシフトバルブ241とが備えられている。
【0092】
このシフトバルブ241は、一端の制御ポート241aに制御圧としてライン圧が供給されるか否かによりスプールの位置が決定され、ライン圧が供給されていないときは、該スプールが右側に位置して、上記メインライン201を前進用三層弁220に通じるライン圧供給ライン242に連通させ、また、ライン圧が供給されたときには、スプールが左側に位置して、メインライン201を後退用三層弁230に通じるライン圧供給ライン243に連通させるようになっている。
【0093】
また、前進用および後退用の三層弁220,230は同一の構成とされ、いずれも、図3に示す変速制御ユニット110における油圧制御部111のバルブボディ111aに設けられたボア221,231(図11参照)に軸方向に移動可能に嵌合されたスリーブ222,232と、該スリーブ222,232に同じく軸方向に移動可能に嵌合されたスプール223,233とを有する。
【0094】
そして、中央部に上記シフトバルブ241から導かれたライン圧供給ライン242,243が接続されたライン圧ポート224,234が、両端部に上記リリーフ圧ライン203が分岐されてそれぞれ接続された第1、第2リリーフ圧ポート225,226,235,236がそれぞれ設けられており、また、上記ライン圧ポート224,234と第1リリーフ圧ポート225,235との間には増速圧ポート227,237が、同じくライン圧ポート224,234と第2リリーフ圧ポート226,236との間には減速圧ポート228,238が、それぞれ設けられている。
【0095】
この三層弁220,230の作用を前進用三層弁220を例に取って説明すると、図10に示すようにスリーブ222とスプール223の位置関係が中立位置にある状態からスリーブ222が相対的に図面上、右側に移動すると、ライン圧ポート224と増速圧ポート227との連通度、および第2リリーフ圧ポート226と減速圧ポート228との連通度がそれぞれ増大し、逆にスリーブ222が相対的に左側に移動すると、上記ライン圧ポート224と減速圧ポート228との連通度、および第1リリーフ圧ポート225と増速圧ポート227との連通度がそれぞれ増大するようになっている。
【0096】
また、前進用および後退用三層弁220,230の増速圧ポート227,237からそれぞれ導かれたライン244,245と、同じく前進用および後退用三層弁220,230の減速圧ポート228,238からそれぞれ導かれたライン246,247とは上記シフトバルブ241に接続されている。
【0097】
そして、シフトバルブ241のスプールが右側に位置するときに、前進用三層弁220の増速圧ポート227および減速圧ポート228から導かれたライン244,246が、図3に示す変速制御ユニット110のトラニオン駆動部112における増速用油圧室1151,1152に通じる増速圧ライン248および減速用油圧室1161,1162に通じる減速圧ライン249にそれぞれ連通され、逆に、シフトバルブ241のスプールが左側に位置するときは、後退用三層弁230の増速圧ポート237および減速圧ポート238から導かれたライン245,247が、上記増速用油圧室1151,1152に通じる増速圧ライン248および減速用油圧室1161,1162に通じる減速圧ライン249にそれぞれ連通されるようになっている。
【0098】
なお、図11に示すように、上記前進用および後退用三層弁220,230のスリーブ222,232は、ステップモータ251,252によりそれぞれ軸方向に駆動されるようになっている。また、これらのステップモータ251,252によるスリーブ222,232の移動に応じてスプール223,233をスプリング229,239のバネ力に抗して軸方向に移動させるカム機構260が備えられている。
【0099】
このカム機構260は、図11、図12に示すように、一方の端面が螺旋面状のカム面261aとされて、所定のトラニオン、具体的には第2無段変速機構30における上方に位置する第1トラニオン351のロッド37の端部に取り付けられたプリセスカム261と、前進用および後退用三層弁220,230のスプール223,233の一端側にこれらに直交する方向に配置されて、油圧制御部111のバルブボディ111aに回動自在に支持されたシャフト262と、このシャフト262の一端部に取り付けられて、揺動端が上記プリセスカム261のカム面261aに当接された従動レバー263と、同じくシャフト262に取り付けられて、揺動端が上記前進用および後退用三層弁220,230のスプール223,233の一端に設けられた切り込み223a,233aに係合された前進用および後退用の駆動レバー264,265とで構成されている。
【0100】
そして、上記第2無段変速機構30における第1ローラー331の傾転により、第1トラニオン351およびロッド37が軸心X回りに一体的に回動したときに、上記プリセスカム261もこれらと一体的に回動して、そのカム面261aに揺動端が当接した従動レバー263が所定量揺動すると共に、シャフト262を介して前進用および後退用の駆動レバー264,265も同じ角度だけ揺動することにより、その揺動角度に応じた量だけ前進用および後退用三層弁220,230のスプール223,233が軸方向に移動するようになっている。
【0101】
したがって、これらのスプール223,233の位置は、第2無段変速機構30のローラー33(および第1無段変速機構20のローラー23)の傾転角、換言すればこれらの無段変速機構20,30の変速比に常に対応することになる。
【0102】
ここで、このカム機構260によれば、上記のように、前進用および後退用三層弁220,230のスプール223,233が、単一のプリセスカム261および従動レバー263によって駆動されるので、各スプール223,233ごとにプリセスカム等を備える場合に比べて、当該カム機構の構成が簡素化されることになる。
【0103】
また、図11に示すように、上記ステップモーター251,252は、三層弁220,230が内蔵された変速制御ユニット110における油圧制御部111のバルブボディ111aの側面に、対応する三層弁220,230と軸心を一致させて直付けされていると共に、連結部材253,254で両三層弁220,230のスリーブ222,232に直接連結されているから、ステップモータを例えば変速機ケースのカバー部材やオイルパン等に三層弁とは独立して配置して、連動機構を介して両者を連結する場合に比較して、ステップモータ251,252により三層弁220,230のスリーブ222,232を駆動する機構が著しく簡素化されることになり、また、該スリーブ222,232の位置の制御を精度よく行うことが可能となる。
【0104】
さらに、この変速制御ユニット110においては、前進用および後退用の2つの三層弁220,230の中間にシフトバルブ241が配置されているから、該シフトバルブ241と両三層弁220,230との間の油路、具体的には図10の油圧制御回路におけるライン242〜247が短くなり、したがって、これらの三層弁220,230を用いた制御の応答性が向上することになる。
【0105】
一方、図10に示すように、上記油圧制御回路200には、クラッチ制御用として、第1、第2ソレノイドバルブ271,272が備えられており、上記マニュアルバルブ208から導かれた第1出力ライン205が第1ソレノイドバルブ271に、第2出力ライン206が第2ソレノイドバルブ272にそれぞれ接続されている。
【0106】
そして、第1ソレノイドバルブ271が開いたときに、上記第1出力ライン205からのライン圧に基づくクラッチ締結圧が、フェルセーフ用バルブ273およびローモードクラッチライン274を介してローモードクラッチ60の油圧室65に供給されて該クラッチ60を締結し、また、第2ソレノイドバルブ272が開けば、上記第2出力ライン206からのライン圧に基づくクラッチ締結圧が、ハイモードクラッチライン275を介してハイモードクラッチ70の油圧室75に供給されて、該クラッチ70を締結するようになっている。
【0107】
ここで、上記ローモードクラッチライン274およびハイモードクラッチライン275にはそれぞれアキュムレータ276,277が備えられ、ローモードクラッチ60およびハイモードクラッチ70への締結圧の供給を緩やかに行わせることにより、これらのクラッチ60,70の締結時におけるショックの発生を抑制するようになっている。
【0108】
なお、マニュアルバルブ208から導かれた第3出力ライン207は、上記フェールセーフ用バルブ273を介してシフトバルブ241の制御ポート241aに接続され、該マニュアルバルブ208がRレンジの位置に移動したときに、ライン圧が上記シフトバルブ241の制御ポート241aに供給されて、該シフトバルブ241のスプールを左側、即ち後退時用の位置に移動させるようになっている。
【0109】
また、上記フェールセーフ用バルブ273を作動させるフェールセーフ用ソレノイドバルブ278が備えられ、該ソレノイドバルブ278からの制御圧により上記フェールセーフ用バルブ273のスプールが右側に位置して、上記第1出力ライン205およびローモードクラッチライン274が連通するようになっている。
【0110】
ここで、上記第1、第2ソレノイドバルブ271,272およびフェールセーフ用ソレノイドバルブ278は、いずれも三方弁であって、当該ラインの上流側と下流側とを遮断したときに、下流側のラインをドレンさせるようになっている。
【0111】
また、上記第1、第2ソレノイドバルブ271,272等が配置されたクラッチ制御ユニット120は、図13に示すように、上側部材121と、中間部材122と、下側部材123とを複数のボルト124…124で結合一体化した構成で、上記第1、第2ソレノイドバルブ271,272が中間部材122の側面に取り付けプレート125を用いて取り付けられている。
【0112】
その場合に、ソレノイドバルブ271,272の本体外周に設けられたフランジ271a,272aを取り付けプレート125と中間部材122の側面との間に挟み付けることにより、これらのソレノイドバルブ271,272を固定しているのであるが、上記取り付けプレート125は、ボルト126,126により上側部材121と下側部材123とにそれぞれ締め付けられており、したがって、この取り付けプレート125を介して上側部材121と下側部材123とが連結されることになり、これにより、三層構造とされたクラッチ制御ユニット120の全体の剛性が向上することになる。
【0113】
以上の構成に加えて、図10に示す油圧制御回路200には潤滑ライン281が設けられている。この潤滑ライン281は、レギュレータバルブ202のドレンポートから導かれ、当該変速機10の第1、第2無段変速機構20,30における各潤滑部に潤滑油を供給するライン282と、遊星歯車機構50や、ローモードクラッチ60およびハイモードクラッチ70のバランス室68,78等の無段変速機構20,30以外の変速機各部に潤滑油を供給するライン283とに分岐されており、また、該ライン281には、潤滑油圧を所定値に調整するリリーフバルブ284が接続されている。
【0114】
そして、上記の無段変速機構20,30に通じるライン282の上流部は、潤滑油を冷却するクーラー285が設置された冷却ライン286と、該クーラー285をバイパスするバイパスライン287とに分岐されていると共に、冷却ライン286におけるクーラー285の上流側には、オリフィス288と第1開閉バルブ289とが並列に配置され、また、バイパスライン287には該ライン287を開閉する第2開閉バルブ290が設置されている。
【0115】
ここで、上記第1、第2開閉バルブ289,290による無段変速機構20,30に対する潤滑油の供給制御について説明する。
【0116】
まず、後述するコントロールユニット300(図14参照)からの信号により、第2開閉バルブ290は、作動油の温度が所定値より低いとき、および作動油の圧力が所定値より高いときに開き、これらのときにクーラー285を通過させることなく、無段変速機構20,30に潤滑油を供給するようになっている。これは、油温が低いときにはクーラー285によって潤滑油を冷却する必要がないから、これを抵抗の少ないバイパスライン287により効率よく供給するためであり、また、油圧が著しく高いときにクーラー285を通過させないのは、該クーラー285の高圧による損傷や耐久性の低下を防止するためである。
【0117】
そして、これら以外の場合には第2開閉バルブ290は閉じて、潤滑油はクーラー285によって冷却された上で無段変速機構20,30に供給されることになり、これにより、特に入、出力ディスク21,22,31,32のトロイダル面における潤滑油の油膜が良好に保持され、該トロイダル面およびこれに接触するローラー23,33の周面の耐久性が確保されることになる。
【0118】
また、第1開閉バルブ289は、同じくコントロールユニット300からの信号により、第2開閉バルブ290が閉じた状態で、エンジン1の回転数が所定値より低いとき、および当該車両の速度が所定値より低いときに閉じるように制御される。これは、低速時や低回転時は無段変速機構20,30での潤滑油の要求量が少なくなる一方、クラッチ60,70側では所要量の潤滑油が要求されるので、潤滑油量がもともと少ないこれらのときに、無段変速機構20,30側への潤滑油の供給量を抑制して、クラッチ60,70側への供給量を確保するためである。
【0119】
なお、上記ライン282によって無段変速機構20,30に供給される潤滑油は、図3に示すように、油路282aによってローラー23,33の軸受部に供給されると共に、ノズル282bから入、出力ディスク21,22,31,32のトロイダル面に噴射されるようになっている。
【0120】
変速制御
(1)制御の基本的動作
この実施の形態に係る無段変速機10は、以上のような機械的構成および油圧制御回路200の構成を有すると共に、この油圧制御回路200を用いて、第1、第2無段変速機構20,30の変速比制御およびクラッチ60,70の締結制御を行うことにより、変速機10の全体としての変速制御を行うコントロールユニット300を有する。
【0121】
このコントロールユニット300には、図14に示すように、当該車両の車速を検出する車速センサ301、エンジン1の回転数を検出するエンジン回転数センサ302、エンジン1のスロットル開度を検出するスロットル開度センサ303、運転者によって選択されたレンジを検出するレンジセンサ304等に加え、各種の制御用として、作動油の温度を検出する油温センサ305、無段変速機構20,30の入力回転数および出力回転数をそれぞれ検出する入力回転数センサ306および出力回転数センサ307、アクセルペダルの解放を検出するアイドルスイッチ308、ブレーキペダルの踏込みを検出するブレーキスイッチ309、並びに当該車両の走行路面の勾配を検出する勾配センサ310等からの信号が入力されるようになっている。
【0122】
そして、これらのセンサやスイッチからの信号が示す当該車両ないしエンジンの運転状態に応じて、ライン圧制御用およびリリーフ圧制御用のリニアソレノイドバルブ209,210、ローモードクラッチ60用およびハイモードクラッチ70用の第1、第2ソレノイドバルブ271,272、フェールセーフ用ソレノイドバルブ278、潤滑制御用の第1、第2開閉バルブ289,290、並びに前進用三層弁220用および後退用三層弁230用のステップモータ251,252等に制御信号を出力するようになっている。
【0123】
次に、上記油圧制御回路200とコントロールユニット300による変速制御の基本的動作について説明する。なお、ここでは、必要な場合以外、図10に示すマニュアルバルブ208がDレンジ位置にあり、これに伴ってシフトバルブ241のスプールが図面上、右側の前進位置にある場合について説明し、また、無段変速機構については、図3に示す第1無段変速機構20の上方に位置する第1ローラー231ないし第1トラニオン251を例にとって説明する。
【0124】
まず、油圧制御回路200を用いた無段変速機構20,30の変速比制御について説明すると、コントロールユニット300からの信号により、油圧制御回路200におけるレギュレータバルブ用リニアソレノイドバルブ209およびリリーフバルブ用リニアソレノイドバルブ210が作動して、ライン圧制御用およびリリーフ圧制御用の制御圧がそれぞれ生成され、これらがレギュレータバルブ202およびリリーフバルブ204の制御ポート202a,204aにそれぞれ供給されることにより、所定のライン圧とリリーフ圧とが生成される。
【0125】
これらの油圧のうち、ライン圧は、メインライン201から上記シフトバルブ241およびライン242を介して前進用三層弁(以下、単に「三層弁」と記す)220のライン圧ポート224に供給される。また、リリーフ圧は、ライン203を介して三層弁220の第1、第2リリーフ圧ポート225,226に供給される。
【0126】
そして、このライン圧とリリーフ圧とに基づいて、三層弁220により変速制御ユニット110の増速用油圧室115(1151,1152、以下同様)および減速用油圧室116にそれぞれ供給される増速用油圧PHおよび減速用油圧PLの差圧ΔP(=PH−PL)の制御が行われる。
【0127】
この差圧制御は、無段変速機構20のトラニオン25に作用するトラクション力Tに抗して該トラニオン25ないしローラー23を所定の中立位置に保持すると共に、この中立位置からトラニオン25およびローラー23を軸心X方向に沿って移動させて該ローラー23を傾転させることにより、無段変速機構20の変速比を変化させるために行われるものである。
【0128】
ここで、上記トラクション力Tについて説明すると、図15に示すように、無段変速機構20において、入力ディスク21のe方向の回転によりローラー23が駆動されるとき、該ローラー23およびこれを支持するトラニオン25には、これらを入力ディスク21の回転方向eと同方向に引きずろうとする力が作用する。また、このローラー23のf方向の回転により出力ディスク22がg方向(図3のx方向)に駆動されるとき、その反力として、出力ディスク22の回転方向gと反対方向の力が該ローラー23ないしトラニオン25に作用する。その結果、ローラー23およびトラニオン25には、図示の方向のトラクション力Tが作用することになるのである。
【0129】
したがって、このトラクション力Tに抗してローラー23を中立位置に保持するために、トラニオン25にロッド27を介して取り付けられたピストン113,114によって形成される増速用油圧室115および減速用油圧室116に、差圧ΔPが上記トラクション力Tと釣り合う大きさとなるように、増速用油圧PHと減速用油圧PLとがそれぞれ供給されるのである。
【0130】
そして、今、この状態から例えば無段変速機構20の変速比を小さく(増速)するものとし、ステップモータ251により、三層弁220のスリーブ222を、図11において左側(図10では右側)に移動させれば、該三層弁220のライン圧ポート224と増速圧ポート227との連通度、および第2リリーフ圧ポート226と減速圧ポート228との連通度が大きくなる。
【0131】
そのため、図10に示す増速圧ライン248から上記増速用油圧室115に供給されている増速用油圧PHは、相対的に高圧のライン圧により増圧されると共に、減速圧ライン249から上記減速用油圧室116に供給されている減速用油圧PLは、相対的に低圧のリリーフ圧により減圧されて、差圧ΔPが大きくなり、その結果、この差圧ΔPが上記トラクション力Tに打ち勝って、トラニオン25ないしローラ23が図15に示すh方向に移動することになる。そして、この移動により、ローラー23は、入力ディスク21との接触位置が半径方向の外側に、出力ディスク22との接触位置が半径方向の内側にそれぞれ移動する方向に傾転して、当該無段変速機構20の変速比が増速されることになる。
【0132】
そして、このローラー23の傾転は、図12に示す第2無段変速機構30においても同様に生じ、トラクション力Tに打ち勝つ差圧ΔPによるトラニオン35のi方向の移動により、ローラー33は、入力ディスク31との接触位置が半径方向の外側に、出力ディスク32との接触位置が半径方向の内側にそれぞれ移動する方向に傾転することになるが、この傾転と一体的にカム機構260におけるプリセスカム261が同方向(図11に示すj方向)に同じ角度だけ回転することにより、該カム機構260においては、従動レバー263、シャフト262および駆動レバー264がいずれも図12に示すk方向に回動する。
【0133】
その結果、三層弁220のスプール223は、スプリング229のバネ力によってl方向、即ち図11の左方向に移動することになるが、この方向は上記ステップモータ251によりスリーブ222を移動させた方向であり、したがって、上記のように、一旦、増大したライン圧ポート224と増速圧ポート227との連通度、および第2リリーフ圧ポート226と減速圧ポート228との連通度が当初の中立状態に復帰することになる。
【0134】
これにより、上記差圧ΔPは再びトラクション力Tと釣り合う状態となって上記のような変速動作が終了し、無段変速機構20(および30)の変速比は、所定量変化した上で固定されることになる。
【0135】
その場合に、この変速動作は、上記スプール223がスリーブ222との位置関係において所定の中立状態となる位置まで移動した時点で終了することになるが、その位置はステップモータ251によりスリーブ222を移動させた位置であり、また、カム機構260を介してローラー23およびトラニオン25の傾転角に対応付けられた位置であるから、スリーブ222の位置がローラー23およびトラニオン25の傾転角に対応することになる。その結果、ステップモーター251の制御量が当該無段変速機構20の変速比に対応することになり、該ステップモーター251のパルス制御により、無段変速機構20(無段変速機構30についても同様)の変速比が制御されることになる。
【0136】
なお、以上の動作はステップモータ251により三層弁220のスリーブ222を反対側に移動させた場合も同様に行われ、この場合、無段変速機構20の変速比は大きくなる(減速される)。
【0137】
ここで、ステップモータ251,252に出力する制御信号のパルス数に対する無段変速機構20,30の変速比の変化の特性は例えば図16に示すようになり、パルス数の増加に応じて変速比が小さくなるように(増速)変化する。
【0138】
次に、以上のような無段変速機構20,30の変速比制御を用いた変速機10の全体としての変速比(最終変速比)の制御について説明する。
【0139】
前述のように、無段変速機構20,30の変速比は、ステップモータ251,252に対するステップ制御により行われるが、このとき、変速機10がローモードにあるかハイモードにあるかにより、すなわちローモードクラッチ60とハイモードクラッチ70のいずれが締結されているかにより、異なる最終変速比が得られる。
【0140】
まず、ハイモードにおいては、前述のように、無段変速機構20,30の出力回転がハイモードギヤ列90およびハイモードクラッチ70を介してセカンダリシャフト13に直接伝達され、遊星歯車機構50を経由しないので、図17に示すように、最終変速比のパルス数に対する特性Hは、図16に示す無段変速機構20,30の変速比の特性と同じになる。ただし、ハイモードギア列90を構成する第1ギア91と第2ギア92との径ないしは歯数の違いによって変速比自体の値が相互に異なるようになることはいうまでもない。
【0141】
一方、ローモードでは、前述のように、エンジン1の回転がインプットシャフト11からローモードギヤ列80およびローモードクラッチ60を介して遊星歯車機構50のピニオンキャリヤ51に入力されると共に、無段変速機構20,30の出力回転がハイモードギヤ列90を介して上記遊星歯車機構50のサンギヤ52に入力される。その場合に、無段変速機構20,30の変速比を制御することにより、上記ピニオンキャリヤ51に入力される回転の速度とサンギヤ52に入力される回転の速度との比を所定の値に設定すれば、遊星歯車機構50の出力要素であるインターナルギヤ53の回転速度がゼロとなり、ギヤードニュートラルの状態が得られる。
【0142】
このとき、最終変速比は、図17に符号ア,イで示すように無限大となるが、この状態から上記ステップモータ251,252に対する制御信号のパルス数を減少させることにより、無段変速機構20,30の変速比を大きくする方向(減速)に変化させて、上記サンギヤ52への入力回転速度を低下させれば、遊星歯車機構50のインターナルギヤ53は前進方向に回転し始め、パルス数の減少に従って最終変速比が小さくなる特性Lが得られ、Dレンジのローモードが実現される。
【0143】
そして、これらのDレンジのローモード特性Lとハイモード特性Hとは、図中符号ウで示すように、所定のパルス数(図例では500パルス付近)、即ち無段変速機構20,30の所定の変速比(図例では1.8付近)において交差するような特性になっている。したがって、この交差点ウでローモードクラッチ60とハイモードクラッチ70の掛け替えを行えば、最終変速比を連続的に変化させながら、モードの切り換えを行なうことができることになる。
【0144】
なお、上記のギヤードニュートラルの状態からステップモータ251,252に対する制御信号のパルス数を増加させることにより、無段変速機構20,30の変速比を小さくする方向(増速)に変化させて、上記サンギヤ52への入力回転速度を上昇させれば、遊星歯車機構50のインターナルギヤ51は後退方向に回転し始め、パルス数の増加に従って最終変速比が大きくなるRレンジの特性Rが得られる。
【0145】
そして、以上のような制御特性に基づき、コントロールユニット300は、当該車両の運転状態に応じた最終変速比の制御を次のように行う。
【0146】
すなわち、コントロールユニット300は、車速センサ301およびスロットル開度センサ303からの信号に基づいて、現時点の車速Vとスロットル開度θとを読み取り、これらの値と図18に示すように予め設定されたマップとから、目標エンジン回転数Neoを設定する。そして、この目標エンジン回転数Neoに対応する最終変速比(図18の角度αに対応する値)が得られるように、図17の制御特性に基づいて、上記のようなステップモータ251,252に対するパルス制御と、図10に示す第1、第2ソレノイドバルブに対する制御によるローモードクラッチ60およびハイモードクラッチ70の締結制御とを行うのである。
【0147】
一方、以上のようなステップモーター251,252のパルス制御による無段変速機構20,30の変速比制御(以下、「三層弁制御」と記す)の他に、この変速機10におけるコントロールユニット300は、リリーフ圧をリニアソレノイドバルブ210で制御することにより所定の差圧ΔPを直接生成して無段変速機構20,30の変速比制御を行なうようになっている(以下、この制御を「ダイレクト制御」と記す)。その理由は次の通りである。
【0148】
三層弁制御は、ステップモーター251,252のパルス数、すなわちスリーブ222,232の移動量と、それに伴って発生する差圧ΔPとの間に一定の相関関係があることが前提とされるが、該スリーブ222,232の移動時に働く摩擦力等によって、例えば図19に示すように、スリーブを差圧ΔPが大きくなる方向に向けて移動させたときと、小さくなる方向に向けて移動させたときとでこれらの間にヒステリシスが生じることが考えられる。そして、このようなヒステリシスのために、例えばギヤードニュートラル(GN)付近の符号エで示すような点において該ギヤードニュートラル位置を挟んで差圧ΔPの反転が起こり、その結果、前進と後退とで逆駆動の回転が発生する。
【0149】
このような不具合に対処するためには、上記差圧ΔPを直接生成して増速用油圧室115及び減速用油圧室116に供給すればよく、そのためにはライン圧を制御することも考えられるが、ライン圧は一般に制御幅が4〜16kg程度と大きいために緻密な差圧ΔPの制御には不利であると共に、所定の差圧ΔPを生成するためにライン圧を高めなければならず回路内全体の油圧が高くなってオイルポンプロスが増大することになる。
【0150】
したがって、同じ差圧ΔPを生成するのであれば、ライン圧以下の油圧であるリリーフ圧を低下させることで生成する方が有利であり、またリリーフ圧の制御幅が一般に0〜4kg程度と狭いため、緻密な差圧ΔPの制御に好適に用いることが可能である。
【0151】
このダイレクト制御では、増速用油圧室115および減速用油圧室116にそれぞれ供給される増速用油圧PHおよび減速用油圧PLとして、ライン圧およびリリーフ圧が三層弁220で調圧されることなくそのまま供給される。そして、今、三層弁220のスリーブ222とスプール223とが図10に示す中立状態にあり、この状態から無段変速機構20の変速比を小さく(増速)するものとすると、まずスリーブ222を図面上右側に所定量移動させて、ライン圧ポート224と増速圧ポート227との連通度、および第2リリーフ圧ポート226と減速圧ポート228との連通度を大きくし、ライン圧が増速圧ライン248から上記増速用油圧室115に供給され、リリーフ圧が減速圧ライン249から上記減速用油圧室116に供給されるようにする。
【0152】
その結果、これらの増速用油圧PHとしてのライン圧と減速用油圧PLとしてのリリーフ圧との差圧ΔPによりトラニオン25ないしローラ23が増速方向に移動して該ローラー23が傾転し、該ローラー23の傾転角に応じてスプール223がカム機構260によりスリーブ222の移動方向に移動することになるが、この場合はローラー23の傾転角ないしスプール223の移動量が上記差圧ΔPによって決定されているのであり、スリーブ222の上記の最初の移動量によって決定されているわけではないから、そのスリーブ222の移動量を、ローラー23が傾転してスプール223が移動しても上記のポート間の連通関係が保たれるように設定しておけば、あるいはそのようにスリーブ222を移動させたのちにさらに該スリーブ222を所定方向に移動させて上記ポート間の連通関係が保たれるようにしておけば、ローラー23が傾転してスプール223が移動したのちにおいても上記差圧ΔPによる直接の変速制御が常に可能となる。
【0153】
この変速機10においては、ダイレクト制御は、特に三層弁制御におけるヒステリシスの影響を受け易いギヤードニュートラル付近、つまり低車速時に行なわれる。そしてまた、この変速機10におけるコントロールユニット300は、そのダイレクト制御が行なわれる低車速時で、かつアイドルスイッチ308がオンのときには、トルクコンバータを備える自動変速機のようにクリープ力を生成するため、上記ギヤードニュートラルの状態をあえて実現しない制御(以下、「クリープ制御」と記す)を行なうようになっている。その理由は次の通りである。
【0154】
すなわち、ギヤードニュートラルは、ハイモードギア列90を介して遊星歯車機構50のサンギア52に入力される回転速度と、ローモードギア列80を介して遊星歯車機構50のピニオンキャリヤ51に入力される回転速度との比を所定の値に設定することによって遊星歯車機構50のインターナルギア53を回転させないようにすることであり、そのためにローモードでのトロイダル変速比が上記の三層弁制御やダイレクト制御により制御されるのであるが、このようなギヤードニュートラルを実現するサンギア52とピニオンキャリヤ51との回転速度比の値は一つであり、したがってトロイダル変速比の値も一点にしかない。その結果、非常に精緻なトロイダル変速比の制御が要求され、往々にして前進方向又は後退方向にずれてしまうことがある。
【0155】
また、一時停止ののちに発進するときのことを考えると、ギヤードニュートラルではブレーキペダルから足を放しただけでは車は発進せず、アクセルを踏まなければならない。したがって、トルクコンバータを備える自動変速機のように、常にある程度の駆動力を車両に働かせて良好な発進性を確保しようとすると、例えばDレンジ等の前進走行レンジでは前進方向の駆動力がわずかに働くように、またRレンジの後退走行レンジでは後退方向の駆動力がわずかに働くようにそれぞれギヤードニュートラルからずらせてトロイダル変速比を制御することになるのである。そして、このようなクリープ制御では緻密な制御がそれほど必要とされないため制御動作の点からも有利となる。
【0156】
なお、前述したように、この変速機10においては、このクリープ制御はダイレクト制御が行なわれる低車速時かつアイドルスイッチ308がオンのときに実行されるので、例えば運転者がアクセルペダルから足を放したままで車速が低下していった場合には、三層弁制御からダイレクト制御に切り換わると同時にクリープ制御に入り、一方、登坂路等でアクセルペダルを踏んだ状態で車速が低下していった場合には、変速マップに基づく通常の変速制御がダイレクト制御で行なわれたのち、ブレーキペダルを踏み込むため等でアクセルペダルを放した時点でクリープ制御が開始されることになる。
【0157】
そして、車両が停車中は、できるだけクリープ力を小さくしておいて燃費をセーブし、発進時においては、クリープ制御が当初から開始され、アクセルペダルの踏込みによって通常のダイレクト制御に移行し、そして車速が所定車速以上となった時点で三層弁制御に切り換わることになる。
【0158】
(2)各制御の具体的動作
図20に示すように、コントロールユニット300には、以上説明した変速動作を基本としながら各種状況に対処するための種々の制御プログラムが格納されており、各制御は独立して、又は他の制御と関連づけられて必要時に割り込み実行される。
【0159】
(2−1)ライン圧制御
前述したように、オイルポンプ102から吐出された作動油の圧力はレギュレータバルブ202を介してリニアソレノイドバルブ209により所定のライン圧に調圧されてメインライン201に供給されるが、変速制御に関しては、このライン圧は、リリーフバルブ204を介してリニアソレノイドバルブ210により該ライン圧以下の油圧に調圧されてリリーフ圧ライン203に供給されるリリーフ圧と共に三層弁220,230に導かれ、無段変速機構20,30のローラー23,33ないしトラニオン25,35をトラクション力Tに抗して中立位置に保持しつつ該トラニオン25,35を所定方向に移動させて上記ローラー23,33を傾転させる変速制御のための差圧ΔPを生じさせる重要な圧力として使用される。
【0160】
したがって、トラクション力Tの増減に対応して、トラニオン25,35を中立位置に保持させるための差圧ΔPの制御を行なうことになるが、例えばリリーフ圧を一定とした場合は、ライン圧を増大させることにより上記差圧ΔPが拡大してより大きなトラクション力Tに対向することができ、逆にライン圧を一定とした場合は、リリーフ圧を減少させることにより上記差圧ΔPが拡大してより大きなトラクション力Tに対向することができることになる。
【0161】
その場合に、上記トラクション力Tは、単にエンジントルクの大きさ等によって変化するのではなく、ローラー23,33の傾転角によっても変わってくるのである。すなわち、図21に第1無段変速機構20の第1ローラー231を例にして示すように、変速制御の結果としてこのローラー231が図中実線で示すように減速側に傾転した場合は、鎖線で示すように増速側に傾転した場合に比べて、該ローラー231と入力ディスク21との接触位置の半径r1が小さくなるので、このときトルクTzが該入力ディスク21側からローラー231へ伝達されているものとすると、トルクTzの大きさが同じであっても、この接触位置におけるローラー231を引きずろうとする力がより大きくなり、また該ローラー231と出力ディスク22との接触位置における反力も大きくなる。したがってローラー231が減速側に傾転するにつれて全体としてのトラクション力Tが増大する。
【0162】
そして、トルクTzの伝達方向が上記のようになるのは、ローモードクラッチ60が解放され、ハイモードクラッチ70が締結されたハイモード(Hモード)のときであるから、このハイモード時には、無段変速機構20.30の変速比(以下、「トロイダル変速比」とも記す)が大きくなるほど、上記トラクション力Tに対向する差圧ΔPが拡大するように、リリーフ圧を一定とした場合はライン圧を増大させ、ライン圧を一定とした場合はリリーフ圧を減少させる制御を行なうのである。
【0163】
一方、ローモード(Lモード)時は、前述の遊星歯車機構50からの反力として無段変速機構20.30側に還流される循環トルクによりトルク伝達の方向がハイモード時とは逆になる(図9参照)。したがって、ローモード時には、ローラー231が図21に鎖線で示すように増速側に傾転した場合に、該ローラー231と出力ディスク22との接触位置の半径r2が小さくなってトラクション力Tが増大するから、トロイダル変速比が小さくなるほど、上記トラクション力Tに対向する差圧ΔPが拡大するように、リリーフ圧を一定とした場合はライン圧を増大させ、ライン圧を一定とした場合はリリーフ圧を減少させる制御を行なうのである。
【0164】
コントロールユニット300が行なうライン圧制御の具体的動作は例えば図22のようになり、ステップS11でエンジン回転数Neとスロットル開度θとからエンジントルクTeを、ステップS12でオイルポンプロスLossを、ステップS13で無段変速機構20,30の入力回転数と出力回転数とからトロイダル変速比Rtdをそれぞれ算出したのち、ステップS14で、これらの各算出値及びモードをパラメータとして、例えば図23に示すようなマップから伝達トルクTzの値を求める。図示したように、このマップでは、ローモードDレンジで、トロイダル変速比Rtdが増速側となるにつれて伝達トルクTzが大きくなり、ハイモードでは伝達トルクTzが1.0に固定されている。
【0165】
次いで、ステップS15で、上記伝達トルクTzに基づいて、例えば図24に示すようなマップからライン圧PLの値を求め、ステップS16でこのライン圧PLが得られるようにリニアソレノイドバルブ209を制御する。上記マップでは、トラクション力Tに対向し得るように、伝達トルクTzが所定値以上でライン圧PLが大きくなり、その場合に、前述したように、ローモード時はトロイダル変速比Rtdが増速側となるにつれてライン圧PLがより大きく設定され、ハイモード時はトロイダル変速比Rtdが減速側となるにつれてライン圧PLがより大きく設定されている。
【0166】
なお、伝達トルクTzが所定値未満ではライン圧PLが一定値に固定されているが、この範囲内ではリリーフ圧を増減させて差圧ΔPを制御する。すなわち、ローモード時はトロイダル変速比Rtdが増速側となるにつれてリリーフ圧をより減少させ、ハイモード時はトロイダル変速比Rtdが減速側となるにつれてリリーフ圧をより減少させるのである。
【0167】
(2−2)エンゲージ制御
前述したように、Nレンジではライン圧を供給するメインライン201と第1〜第3出力ライン205〜207とがマニュアルバルブ208によって遮断されるので、ローモードクラッチ60、ハイモードクラッチ70共に解放された状態にある。そして、この状態から、運転者によってレンジがDレンジあるいはSレンジ、Lレンジ等の前進走行レンジや、Rレンジの後退走行レンジに切り換えられたときには、まずローモードを達成するようにローモードクラッチ60が締結される。このとき、トロイダル変速比がギヤードニュートラルを実現する変速比に制御されていると、遊星歯車機構50のピニオンキャリヤ51とローモードギア列80の第2ギア82との間に回転の同期がとれているため、これらを連結しもしくは切断する上記ローモードクラッチ60が締結されても、その締結によるショックはほとんど発生しない。
【0168】
しかしながら、Nレンジが選択されているのは、通常、アイドル状態の停車時もしくは低車速時であるため、N−D又はN−Rのエンゲージ動作は前述のクリープ制御中に行なわれることになる。したがって、該クリープ制御中はギヤードニュートラル状態ではないために、ローモードクラッチ60の締結時にクリープトルクによるショックが発生するのである。
【0169】
そこで、コントロールユニット300は、このような締結ショックを抑制するために、図25に示すフローチャートによるエンゲージ制御を行なう。次に、このエンゲージ制御を図26に示すステップモータ251のパルス数と最終変速比との関係図、図27に示すリリーフ圧と出力トルクとの関係図、及び図31に示すタイムチャートを参照しながら説明する。
【0170】
すなわち、コントロールユニット300は、まずステップS21で前回の制御サイクルでレンジがNレンジであったか否かを判定し、YESの場合はステップS22で今回レンジがD,S,L,R等の走行レンジであるか否かを判定する。そして、NOの場合、つまりNレンジが継続している場合は、ステップS23でリリーフ圧Prfを0とすると共に、ステップS24でステップモータ251のパルスPULSをギヤードニュートラルが実現するPNとしたのち、ステップS25でタイマー値TIMを0とする。
【0171】
ここでNレンジ継続中にリリーフ圧Prfを0とするのは、リリーフ圧制御用リニアソレノイドバルブ210の非作動時にリリーフ圧Prfが0となって余分な電力が消費されず有利となるからである。また、パルスPULSをギヤードニュートラルが実現するPNとするのは、次にエンゲージ動作が行なわれた場合のクリープ力をダイレクト制御で生成する準備としてスリーブ222を基準位置に戻しておくためであり、必ずしもこの位置に限られるものではなく、三層弁222におけるスリーブ222とスプール223との位置関係が所定の中立状態となって各ポート間の連通が遮断される位置であればよい。
【0172】
一方、ステップS22で今回レンジがD,S,L,R等の走行レンジになると、ステップS26でタイマー値TIMがローモードクラッチ60の締結に要する所定時間TIMx中は、ステップS27でリリーフ圧Prfを比較的高い所定油圧Prf(on)とすると共に、三層弁222における各ポート間の連通状態が保たれてダイレクト制御が実行できるように、ステップS28でステップモータ251のパルスPULSを、Dレンジ等の前進走行レンジへの切り換えであれば上記PNから最終変速比が高速側のPD1に、またRレンジの後退走行レンジへの切り換えであれば同じく最終変速比が高速側のPR1にしたのち、ステップS29でタイマー値TIMを1だけプラスする。
【0173】
つまり、ローモードクラッチ60の締結に要する所定時間TIMx中は、リリーフ圧Prfが高くされ、その結果ライン圧との差圧ΔPが小さくなってギヤードニュートラルに近づき、クリープ力(出力トルク)が低く設定されることになる。したがって、エンゲージ動作における締結ショックが抑制される。
【0174】
そして、ステップS26でタイマー値TIMがローモードクラッチ60の締結に要する所定時間TIMxを越えたときは、ステップS31でリリーフ圧Prfを比較的低い所定油圧Prf(off)とすると共に、三層弁222における各ポート間の連通状態が保たれてダイレクト制御が実行できるように、ステップS32でステップモータ251のパルスPULSを、Dレンジ等の前進走行レンジへの切り換えであれば上記PNから最終変速比が低速側のPD0に、またRレンジの後退走行レンジへの切り換えであれば同じく最終変速比が低速側のPR0にしたのち、ステップS33でタイマー値TIMを0とする。
【0175】
つまり、ローモードクラッチ60が締結されたのちは、リリーフ圧Prfが低くされ、その結果ライン圧との差圧ΔPが大きくなってギヤードニュートラルからのずれが拡大されて、クリープ力(出力トルク)が高く設定されることになる。したがって、良好な発進性が確保されることになる。
【0176】
(2−3)ダイレクト制御
ダイレクト制御そのものの基本的動作は先に述べた通りであるが、この変速機10におけるコントロールユニット300は、特にブレーキペダルが踏み込まれたときや、クリープ時の車速について特殊な制御を行なうようになっている。その場合の具体的制御動作は図28に示すフローチャートのようになり、これを図31に示すタイムチャートを参照しながら説明すると、まずステップS41で車速Vがクリープ制御における目標車速Voより所定量ΔV大きい車速を下回ったときに三層弁制御からこのダイレクト制御に移行し、その場合に、ステップS42でブレーキスイッチ309がオンのときは(このときアイドルスイッチ308はオンでありクリープ制御が開始されている)、ステップS43でリリーフ圧Prfを比較的高い所定油圧Prf(on)として、このリリーフ圧Prf(on)が得られるようにステップS44でリニアソレノイドバルブ210を制御する。つまり、ブレーキペダルが踏み込まれているときは早期に減速するのが好ましく、そのためにリリーフ圧Prfを高くしてクリープ力を小さくするのである。
【0177】
一方、ステップS42でブレーキスイッチ309がオフのときは、ステップS45でリリーフ圧Prfを比較的低い所定油圧Prf(off)とする。そして、ステップS46でアイドルスイッチ308がオンのときは、ステップS47で現在の車速Vと上記クリープ制御における目標車速Voとの偏差dVを求めたのち、ステップS48で図29に示すマップから上記偏差dVに基づいてリリーフ圧のフィードバック油圧ΔPrfを求める。そして、ステップS49でこのフィードバック油圧ΔPrfを加算したリリーフ圧Prfを求め、このリリーフ圧Prfが得られるようにステップS44でリニアソレノイドバルブ210を制御する。これにより、ブレーキペダルが踏み込まれていないときはクリープ力が小さくされることなく、車速が目標車速Voにフィードバック制御で保持されることになる。
【0178】
なお、図31のタイムチャートでは、車両の停止から発進時において、この車速の目標車速Voへのフィードバック制御が表わされている。また、ステップS41でダイレクト制御の開始条件をこの目標車速Voより所定量ΔV大きい車速としたのは、この車速Vのフィードバック制御中にオーバーシュートして三層弁制御に切り換わらないようにするためである。
【0179】
また、ステップS46でアイドルスイッチ308がオフ、つまりアクセルペダルが踏み込まれているときは、ステップS50でスロットル開度θに応じてリリーフ圧Prfを決定し、このリリーフ圧Prfが得られるようにステップS44でリニアソレノイドバルブ210を制御する(図31において車両の発進時におけるΔtの期間)。その場合に、リリーフ圧Prfとスロットル開度θとの関係は、図30に示すように、スロットル開度θが大きくなるほどリリーフ圧Prfが大きくなるようなマップに設定されている。これにより、アクセルの踏込み量が大きいほどクリープ力が小さく、換言すればギヤードニュートラル状態に近づき、その結果、変速比が大となってエンジン回転数が高まり、良好な加速性が得られて三層弁制御との切り換えが円滑に行なわれることになる。
【0180】
そして、ステップS41で車速Vがダイレクト制御の開始条件である車速以上となった時点でステップS51に進み、ここで三層弁制御時の差圧ΔPをライン圧との間で生成するリリーフ圧Prfを0にし、ステップS52でこのリリーフ圧Prfが得られるようにリニアソレノイドバルブ210を制御して、ステップS53で三層弁制御に移行することになる。
【0181】
なお、三層弁制御とダイレクト制御の切り換え時点におけるステップモータ251のパルス数は必ずしも一致するものとは限らず、ダイレクト制御開始時には三層弁制御終了時のスリーブ222の位置を該ダイレクト制御に応じた位置(パルス数PD0)に移動させ、また、三層弁制御開始時にはダイレクト制御終了時のスリーブ222の位置(パルス数PD0)を該三層弁制御に応じた位置に移動させることになる。
【0182】
ところで、このダイレクト制御では、ステップS42でブレーキスイッチ309がオンのときは、リリーフ圧Prfを高くしてクリープ力を小さくする制御を行なうのであるが、例えば車両が平坦路でなく登坂路等の勾配のある斜面で停止するような場合では、ブレーキスイッチ309のオンで直ちにクリープ力を小さくすると前進駆動力が低下して逆走する懸念がある。そこで、この変速機10におけるコントロールユニット300には、このような不具合に対処するための第2のダイレクト制御プログラムが格納されている。
【0183】
次に、この勾配制御を含んだ第2のダイレクト制御を図32に示すフローチャート及び図35に示すタイムチャートに従って説明する。なお、図32のフローチャートは、図28のフローチャートにおけるステップS41の前にステップS40が追加され、かつステップS43が変更されたもので、その他は同じである。
【0184】
まず、ステップS41のダイレクト制御の開始又は終了条件の判定の前に、ステップS40で、勾配センサ310で検出された路面勾配kに応じて遅延時間Tcd及びリリーフ圧Prfを決定する。その場合に、図33に示すように、登り勾配が急となるほど、遅延時間Tcdは長く、リリーフ圧Prfは小さく(クリープ力が大きく)なるように設定されている。なお、平坦路であるときのリリーフ圧Prf0が通常のクリープ力を生じさせる値とされている。
【0185】
そして、ステップS41でダイレクト制御が開始され、ステップS42でブレーキスイッチ309がオンのときには、まず、ステップS43aに進んで、カウント数countが0か否かを判定し、YESの場合、つまり初めてこのステップS43aに進んだときは、ステップS43bで、ブレーキスイッチ309がオフの場合と同様、リリーフ圧Prf(ただし勾配に応じて決定されたもの)を比較的低い所定油圧Prf(off)としたのち、ステップS43cでカウント数を1だけプラスして、ステップS43dで、該カウント数と、勾配に応じて決定された遅延時間Tcdとの比較を行なう。
【0186】
そして、まだ遅延時間Tcd以内であれば、ステップS43eで、上記の比較的低い所定油圧Prf(off)を維持する一方で、遅延時間Tcdを越えたときには、ステップS43fで、カウント数に応じてリリーフ圧Prfを高めていく演算を行なう。その演算に用いられる補正係数Ckは、図34に示すように勾配が急なほど小さく、つまりリリーフ圧Prfがゆっくりと高くなるように(クリープ力がゆっくりと小さくなるように)設定されている。そして、以上のようにして求められたリリーフ圧Prfが得られるようにステップS44でリニアソレノイドバルブ210を制御するのである。
【0187】
この制御によれば、車両の走行路面における登り勾配が急なときほど、ブレーキペダルを踏んだのちのクリープ力がより大きくされ、かつその保持時間である遅延時間が長くされると共に、該遅延時間が経過したのちにクリープ力を低下させる場合においても、登り勾配が急なときほどゆっくりと行なわれるから、勾配のある路面上における車両の逆送が効果的に防止されることになる。
【0188】
(2−4)D−R切り返し制御
例えば車庫入れをする場合等では、車両がまだ前進しているうちにバックしようとしてレンジがRレンジに切り換えられたり(D−R)、その逆の操作(R−D)が行なわれたりすることがある。このときの状態をこの変速機10のギアトレインで考えると、マニュアルバルブ208がDレンジ位置とRレンジ位置との間で移動する途中でNレンジ位置を通過するのであるが、ごく短時間であるからローモードクラッチ60は締結されたままとなる。
【0189】
そして、この状態でトロイダル変速比がギヤードニュートラルを挟んで変化するわけであるが、このときインターナルギア53ないしセカンダリシャフト13を現回転方向と逆方向に回転させるように、トロイダル変速比を制御してサンギア52の回転速度を変化させることになる。したがって、そのように無段変速機構20,30のローラ23,33をディスク21,22,31,32に対して傾転させるのは大きな力が必要となり、結果的に上記ローラ23,33やディスク21,22,31,32に滑りが生じ、損傷を起こす虞がある。
【0190】
そこで、コントロールユニット300は、このような前進後退間の切り返し時には、無段変速機構20,30に大きな負荷をかけないように、図36に示すフローチャートに従って次のような制御を行なう。
【0191】
まず、ステップS61でDレンジのときは、ステップS62で例えば図18に示したような変速線図(変速マップ)に基づくスリーブ移動による通常の三層弁制御を行なう一方で、ステップS61でDレンジでなく、ステップS63でNレンジのときは、ステップS64でローモードクラッチ60を解放し、ステップS65で三層弁220のスリーブ222をギヤードニュートラルの近傍の位置に移動させたのち、ステップS66でステップモータ251の原点補正を行なう。なお、上記ステップS65で、スリーブ222をギヤードニュートラル位置ではなく、ギヤードニュートラルの近傍の位置に移動させるのは、スリーブ222を正確にギヤードニュートラル位置に移動させるのが困難であるという前述の理由によるものであり、ギヤードニュートラル位置に移動させるようにしてもよいことはいうまでもない(このステップS65でスリーブ222を移動させる位置を「基準位置」という)。
【0192】
これにより、Nレンジでは、動力伝達経路が遮断されると共に、スリーブ222が基準位置に移動され、そしてここでステップモータ251の原点補正が行なわれることになる。このステップモータ251の原点補正は概略次のようにして行なわれる。まず、入力回転センサ306はローモードクラッチドラム61に設けられていると共に、出力回転センサ307はハイモードギア列90の第2ギア92に設けられて、これらの検出値に基づき、スリーブ222が上記基準位置にあるときのトロイダル変速比を算出する。また、スリーブ222を上記基準位置に移動させたときのパルス数を原点パルス数とする(例えば図17についていえば1360付近)。そして、この算出されたトロイダルの実変速比と、予め設定されている基準位置でのトロイダルの理想変速比とを比較して、その差が解消する方向にスリーブ222を移動させる。このスリーブ222の移動はフィードフォワード制御とし、この数パルス分だけスリーブ222を移動させたのちのステップモータ251のパルス数を上記の原点パルス数に置き換えるのである。
【0193】
図36に戻ると、ステップS61でDレンジでなく、かつステップS63でNレンジでもないときは、ステップS67でRレンジか否かを判定し、NOの場合はSレンジかLレンジであるからステップS62に進む一方で、YESの場合はステップS68で後退走行中か否かを判定する。そして、後退走行中のときはステップS62で通常の三層弁制御を行なう一方で、NOの場合はステップS69で車速が0でないかどうかを判定し、YESのとき、つまり車両がまだある程度の車速で前進走行しているときは、上記のNレンジで行なう各ステップS64〜66を実行する。
【0194】
これに対し、ステップS69でNOのとき、つまりレンジはRレンジで車両が停止しているときには、ステップS70に進んで、三層弁220のスリーブ222をリバース発進位置に移動させる。具体的には、インターナルギア53ないしセカンダリシャフト13が後退回転となるクリープ発進時の位置に移動させるのである。そして、ステップS71でローモードクラッチ60を締結する。
【0195】
この制御によれば、前進走行中にRレンジへの切り返しが行なわれた場合には、ステップS61,S63,S67,S68,S69と進んで、ステップS64でローモードクラッチ60を切ったのち、ステップS69で車両の停止を確認してから、ステップS70で後退方向へのスリーブ移動を行ない、そしてステップS71でローモードクラッチ60をつなぐので、遊星歯車機構50のサンギア52は、ローモードクラッチ60が切れている間は負荷が少ない状態で回転し、その間に、該サンギア52の回転速度を変化させるように無段変速機20のローラ23を傾転させるから、その傾転を負荷が少ない状態で行なうことができ、これにより、該ローラ23,33やディスク21,22,31,32に滑りが生じることがなく、また損傷を起こす虞がなくなる。
【0196】
(2−5)R−D切り返し制御
図36に示すフローチャートはD−R切り返し制御に関するものであったが、逆のR−D切り返し制御もこれに準じて行なわれる。その制御フローを図37に示す。
【0197】
(2−6)後退時変速制御
この無段変速機10ではトロイダル変速比を無段階に制御することができ、その結果、サンギア52の回転速度を変化させることによって、ギヤードニュートラルから前進方向及び後退方向のいずれにも最終変速比を任意に変えることが可能である。したがって、後退走行時にも無数のギア段を設定することが可能であるが、特に後退速では、良好な発進加速性が要求される前進走行時とは異なり、発進時には格別の注意が要求される。
【0198】
そこで、この無段変速機10におけるコントロールユニット300は、図38に示すように、ステップS101でレンジがRレンジのときはステップS102で後退速用の変速マップを用いて変速制御を行ない、レンジがDレンジのときはステップS103で前進速用の変速マップを用いて変速制御を行なうようになっている。
【0199】
その場合に、図39に合わせて示すように、後退速用の変速マップでは、同じ車速V及びスロットル開度θであっても、前進速用の変速マップに比べて、低い値のエンジン回転数が目標値Neoとして決定されるようになっている。換言すれば、最終変速比が全体に高速段側にシフトされており、これにより、後退時における急な飛び出しが抑制されることになる。
【0200】
なお、このような後退速用変速マップの特性を所定車速以下の場合にのみ適用するようにしてもよい。その場合には、特に注意が要求される発進時以外は、前進走行の場合と同じ最終変速比での走行が実現することになる。
【0201】
また、図39において、前述のダイレクト制御における判定車速Vo+ΔV以下では変速特性が設定されていないが、これは図31のタイムチャートに準じて付記したものであり、この場合は三層弁制御からダイレクト制御への切り換わり時には、すでにアイドルスイッチ308がオンとなっており、したがって直ちにクリープ制御が開始されるので、上記判定車速Vo+ΔV以下では通常の変速制御が行なわれず、この種の変速マップは使用されないということを示すものである。
【0202】
(2−7)ローモード/ハイモード切換制御
先に図17を参照して述べたように、Dレンジのローモード特性とハイモード特性とは所定のパルス数ないしトロイダル変速比において交差するような特性になっている。このことは、図18又は図39の変速マップにおけるモード切換ラインとして表わされる。つまり、両モードで最終変速比が一致する点でローモードクラッチ60とハイモードクラッチ70の掛け替えを行なうのである。これにより、急な変速比の変化を生じさせずにショックのないモードの切り換えを実現することが可能となる。
【0203】
しかしながら、上記クラッチ60,70の掛け替えにはある程度の時間がかかるため、モードの切り換えが終了した時点では、車両の走行状態がすでに上記モード切換ライン上になく、その結果、急な変速比の変化が生じることになる。
【0204】
そこで、コントロールユニット300は、このような不具合に対処するために、図40に示すフローチャートによるモード切換制御を行なう。まず、コントロールユニット300は、ステップS111で、エンジン回転数センサ302で検出される実エンジン回転数Neが、モード切換ラインの最終変速比Goと車速センサ302で検出される車速Vとを乗算して得られる値に近づいているか否かを判定する。つまり、現在の最終変速比がモード切換ラインに略同じかどうかを判定するのである。
【0205】
そして、YESの場合は、ステップS112で、クラッチ60,70の掛け替え中、その現最終変速比Gが維持されるようにトロイダル変速比の制御を行なう。次いで、ステップS113で、上記最終変速比Gを維持するための目標エンジン回転数Neoと実回転数Neとの偏差ΔNを算出し、ステップS114で、この回転偏差ΔNが解消されるように設定された図41に示すマップからパルスPULSのフィードバック量ΔPULSを求めて、最終的に、ステップS115で、このフィードバック量ΔPULSをステップモータ251に出力する。
【0206】
これにより、三層弁220のスリーブ222位置がフィードバック制御されて、上記回転偏差ΔNが解消され、その結果、最終変速比Gが一定値に固定される。そして、その間にモードが切り換えられることになるので、該モードの切り換え前後において変速比の変化がなく、ショックのない円滑なモードの切り換えが実現することになる。
【0207】
【発明の効果】
以上説明したように、本願の第1発明によれば、変速比を変化させるようにトラニオンを移動させるトロイダル変速機構制御用の第1油圧制御装置と、動力伝達経路を変更する伝達経路変更手段制御用の第2油圧制御装置とがそれぞれ別体とされて変速機ケースに設けられているから、各油圧制御装置においてバルブ数が減少し、油路が複雑とならず、油圧系全体の応答性が良好となると共に、個々の油圧制御装置におけるバルブボディ容積が過大とならないために、いずれの油圧制御装置を変速機ケースの下部に設けても、該変速機ケースの下部構造が大型化することがなく、最低地上高の確保が容易となる。その場合に、第1油圧制御装置が、車両の前進時用及び後進時用の両制御弁を備え、これらの間に、該両制御弁の使用を選択的に切り換える切換弁が配設された構成なので、該切換弁と各制御弁との間の油路が短くなり、切換え応答性が良好となる。
【0208】
そして、第2発明によれば、特にトラニオン横置きタイプにおいて、トロイダル変速機構制御用の第1油圧制御装置が上記トラニオンの移動軸線と交差する変速機ケースの側部に設けられているから、該油圧制御装置とトラニオンとの間の距離が短くなり、トロイダル変速の応答性が良好となると共に、第2油圧制御装置のみが変速機ケースの下部に設けられているから、該変速機ケースの下部構造が大型化することがなく、最低地上高の確保が容易となる。
【0210】
また、第3発明によれば、第2油圧制御装置が、伝達経路変更手段に対する油圧制御弁と、この制御弁を挟んで上下に配置された上側部材及び下側部材とを備え、上記制御弁を支持する支持部材が上記両部材に渡って固定された構成なので、この第2油圧制御装置のコンパクト化と上下部材の合わせ面における剛性アップとを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態に係るトロイダル式無段変速機の機械的構成を示す骨子図である。
【図2】 同変速機の要部の具体的構造を示す展開図である。
【図3】 図2のA−A線に沿う断面図である。
【図4】 ハイモードギア列を構成するギアの組付けの態様を示す断面図である。
【図5】 ローディングカムとローモードギア列を構成するギア及び入力ディスクとの組付け関係を示す一部切欠き図である。
【図6】 インプットシャフト上の構成を示す拡大断面図である。
【図7】 セカンダリシャフト上の構成を示す拡大断面図である。
【図8】 循環トルクによる問題点を説明する概略線図である。
【図9】 本発明の実施の形態に係る変速機における循環トルクの流れを説明する概略線図である。
【図10】 同変速機の油圧制御の回路図である。
【図11】 図3のB方向からみた変速制御用の油圧を生成する三層弁の部分断面図である。
【図12】 図3のC方向からみたカム機構の部分断面図である。
【図13】 変速機ケースの下部構造を示す断面図である。
【図14】 本発明の実施の形態に係る変速機における制御システム図である。
【図15】 変速制御の前提となるトラクション力の説明図である。
【図16】 ステップモータのパルス数とトロイダル変速比との関係を示す特性図である。
【図17】 ステップモータのパルス数と最終変速比との関係を示す特性図である。
【図18】 変速制御に用いられる特性図である。
【図19】 三層弁による変速制御における問題点の説明図である。
【図20】 コントロールユニットが行なう制御のメインフローチャート図である。
【図21】 同コントロールユニットが行なうライン圧制御の特徴の説明図である。
【図22】 同ライン圧制御のフローチャート図である。
【図23】 同ライン圧制御における特性図である。
【図24】 同ライン圧制御における特性図である。
【図25】 同コントロールユニットが行なうエンゲージ制御のフローチャート図である。
【図26】 同エンゲージ制御における特性図である。
【図27】 同エンゲージ制御における特性図である。
【図28】 同コントロールユニットが行なうダイレクト制御のフローチャート図である。
【図29】 同ダイレクト制御における特性図である。
【図30】 同ダイレクト制御における特性図である。
【図31】 同ダイレクト制御及びエンゲージ制御によるタイムチャート図である。
【図32】 勾配制御を含む第2のダイレクト制御のフローチャート図である。
【図33】 同第2のダイレクト制御における特性図である。
【図34】 同第2のダイレクト制御における特性図である。
【図35】 同第2のダイレクト制御によるタイムチャート図である。
【図36】 同コントロールユニットが行なう切り返し制御のフローチャート図である。
【図37】 別の切り返し制御のフローチャート図である。
【図38】 同コントロールユニットが行なう後退時変速制御のフローチャート図である。
【図39】 同後退時変速制御における変速特性図である。
【図40】 同コントロールユニットが行なうモード切換制御のフローチャート図である。
【図41】 同モード切換制御における特性図である。
【符号の説明】
1 エンジン
10 トロイダル式無段変速機
11 インプットシャフト
12 プライマリシャフト
13 セカンダリシャフト
20,30 無段変速機構
21,31 入力ディスク
22,32 出力ディスク
23,33 ローラー
25 トラニオン
50 遊星歯車機構
51 ピニオンキャリヤ
52 サンギヤ
53 インターナルギヤ
60 ローモードクラッチ
70 ハイモードクラッチ
80 ローモードギヤ列
90 ハイモードギヤ列
100 変速機ケース
110 変速制御ユニット
111 油圧制御部
112 トラニオン駆動部
115 増速用油圧室
116 減速用油圧室
120 クラッチ制御ユニット
220,230 三層弁
241 シフトバルブ
271,272 ソレノイドバルブ
Claims (3)
- 入力ディスクと出力ディスクとの間に圧接状態で配置されたローラーを回転可能に支持するトラニオンを上記ローラーが傾転するように上記ディスクに対して移動させることにより上記ディスク間の変速比を変化させるトロイダル変速機構と、このトロイダル変速機構を用いてエンジンの駆動トルクを駆動輪に伝達させる伝達経路を変更する伝達経路変更手段とを有するトロイダル式無段変速機であって、上記トロイダル変速機構制御用の第1油圧制御装置と、上記伝達経路変更手段制御用の第2油圧制御装置とがそれぞれ別体とされて変速機ケースに設けられていると共に、上記第1油圧制御装置は、車両の前進走行時のトラニオン移動に用いられる前進時用制御弁と、後退走行時のトラニオン移動に用いられる後進時用制御弁と、これらの両制御弁の使用を選択的に切り換える切換弁とを備え、該切換弁が上記両制御弁の間に配設されていることを特徴とするトロイダル式無段変速機。
- トロイダル変速機構は、トラニオンを水平方向に移動させるように構成されており、この変速機構制御用の第1油圧制御装置は、上記トラニオンの移動軸線と交差する変速機ケースの側部に設けられていると共に、伝達経路変更手段制御用の第2油圧制御装置は、変速機ケースの下部に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のトロイダル式無段変速機。
- 第2油圧制御装置は、伝達経路変更手段に対する油圧を制御する油圧制御弁と、該制御弁を挟んで上下に配置された上側部材及び下側部材とを備え、上記油圧制御弁を支持する支持部材がこれらの上側部材と下側部材とに渡って固定されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のトロイダル式無段変速機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08777697A JP3716542B2 (ja) | 1997-03-22 | 1997-03-22 | トロイダル式無段変速機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP08777697A JP3716542B2 (ja) | 1997-03-22 | 1997-03-22 | トロイダル式無段変速機 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10267099A JPH10267099A (ja) | 1998-10-06 |
JP3716542B2 true JP3716542B2 (ja) | 2005-11-16 |
Family
ID=13924391
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP08777697A Expired - Fee Related JP3716542B2 (ja) | 1997-03-22 | 1997-03-22 | トロイダル式無段変速機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3716542B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001263449A (ja) * | 2000-03-23 | 2001-09-26 | Mazda Motor Corp | トロイダル型無段変速機構造 |
JP4534726B2 (ja) * | 2004-11-08 | 2010-09-01 | 日本精工株式会社 | トロイダル型無段変速機及び無段変速装置 |
JP6316608B2 (ja) * | 2014-01-31 | 2018-04-25 | ダイハツ工業株式会社 | トルクスプリット方式の車両用変速装置 |
-
1997
- 1997-03-22 JP JP08777697A patent/JP3716542B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10267099A (ja) | 1998-10-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3711688B2 (ja) | トロイダル式無段変速機 | |
JP3724175B2 (ja) | トロイダル式無段変速機の制御装置 | |
JP3716569B2 (ja) | 無段変速機の制御装置 | |
JP3796916B2 (ja) | トロイダル式無段変速機の制御装置 | |
KR920006208B1 (ko) | 자동차용 무단변속장치 | |
US20100063694A1 (en) | Engine power management for a selectable one-way clutch or mechanical diode in automatic transmissions | |
JP2002013552A (ja) | 自動変速機の入力クラッチ潤滑制御装置 | |
JPH10267117A (ja) | トロイダル式無段変速機の制御装置 | |
JP3716542B2 (ja) | トロイダル式無段変速機 | |
JP3716568B2 (ja) | トロイダル式無段変速機 | |
JPH10267116A (ja) | トロイダル式無段変速機の制御装置 | |
JPH10267118A (ja) | トロイダル式無段変速機の制御装置 | |
JP4604568B2 (ja) | 車両の発進摩擦要素制御装置 | |
JPH10267098A (ja) | トロイダル式無段変速機の潤滑装置 | |
JP2000179674A (ja) | パワートレインの制御装置 | |
JP3713917B2 (ja) | 無段変速機の制御装置 | |
JP4378844B2 (ja) | 車両駆動装置 | |
JP2000179669A (ja) | パワートレインの制御装置 | |
JP2000179673A (ja) | パワートレインの制御装置 | |
JPH0647350B2 (ja) | 自動車用無段変速装置 | |
JP2000179672A (ja) | パワートレインの制御装置 | |
JP2012036969A (ja) | 車両用駆動装置 | |
JP3985647B2 (ja) | 自動変速機の伝動機構 | |
JP2788267B2 (ja) | 車両用自動変速機の油圧回路 | |
JPH1163184A (ja) | 無段変速機の制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050421 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050517 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050707 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20050809 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20050822 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |