JPH11247964A

JPH11247964A - 変速比無限大無段変速機の変速制御装置

Info

Publication number: JPH11247964A
Application number: JP5318798A
Authority: JP
Inventors: Hiromasa Sakai; 弘正酒井
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 1998-03-05
Filing date: 1998-03-05
Publication date: 1999-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】パワーローラのトルク伝達力制御を高精度で
行って、動力循環モードのギアードニュートラルポイン
トを維持可能にする。【解決手段】トラニオンを介してトロイダル型無段変
速機のパワーローラを駆動する油圧シリンダ３０と、車
両の運転状態に応じて油圧シリンダ３０の油室３０Ａ、
３０Ｂの差圧を制御する＋トルクコントロールバルブ４
０及び−トルクコントロールバルブ４５を設け、ライン
圧回路１０１からの供給圧ＰＬを連続的に減圧する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

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

【０００２】

【従来の技術】従来から車両の変速機として、ベルト式
やトロイダル型の無段変速機が知られており、このよう
な無段変速機の変速領域をさらに拡大するために、無段
変速機に一定変速機と遊星歯車機構を組み合わせて変速
比を無限大まで制御可能とする変速比無限大無段変速機
が知られており、例えば、特許第２５５７２６９号公報
などがある。

【０００３】これは、エンジンに連結される変速比無限
大無段変速機のユニット入力軸に変速比を連続的に変更
可能なフルトロイダル型の無段変速機と、一定変速機
（減速機）を並列的に連結するとともに、これらの出力
軸を遊星歯車機構で選択的に結合したもので、無段変速
機の出力軸を遊星歯車機構のサンギアに、一定変速機の
出力軸は動力循環モードクラッチを介して遊星歯車機構
のキャリアに連結される。

【０００４】サンギアと連結した無段変速機出力軸は、
直結モードクラッチを介して変速比無限大無段変速機の
出力軸であるユニット出力軸に結合される一方、遊星歯
車機構のリングギアもユニット出力軸に結合される。

【０００５】このような変速比無限大無段変速機では、
図９に示すように、動力循環モードクラッチを接続する
一方、直結モードクラッチを遮断することにより、無段
変速機と一定変速機の変速比の差に応じて、ユニット変
速比（図中ＩＶＴ比でユニット入力軸回転数／ユニット
出力軸回転数）を負の値から正の値まで無限大（＝ギア
ードニュートラルポイント）を含んで連続的に変速制御
を行う動力循環モードと、動力循環モードクラッチを遮
断する一方、直結モードクラッチを接続して無段変速機
の変速比に応じて変速制御を行う直結モードを選択的に
使用することができる。

【０００６】そして、フルトロイダル型の無段変速機
は、入出力ディスクに挟持されるパワーローラの駆動
を、ブリードオフ回路で制御される油圧アクチュエータ
によって行っている。

【０００７】この油圧アクチュエータには、ピストンの
表裏に油圧を加える対向する油室には、２系統の油圧ポ
ンプがそれぞれの油室へ連通し、各油室の下流には流量
制御弁が配設され、油圧ポンプからの吐出流量は、全量
が２つの油室を通過して下流の流量制御弁によってピス
トンに加わる表裏の差圧を変更することで、パワーロー
ラの傾転を行っている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例にあっては、ピストンの表裏に設けた２つの油室
は、それぞれ油路を介して上流側の油圧ポンプと下流側
の流量制御弁と連通しているため、油室に加わる油圧は
流量制御弁で設定した油圧よりも油路の抵抗分だけ増大
し、油圧ポンプ吐出流量が低い低回転域や、作動油の粘
性が低い高油温時などでは、この油路抵抗の影響は小さ
いが、油圧ポンプの吐出流量が多い高回転時や、作動油
の粘性が増大する低油温時などでは油路抵抗の影響が大
きくなる。

【０００９】ここで、ピストンの表裏の油室は、独立し
た油圧回路によって油圧制御を行っているため、２つの
油圧ポンプの効率や、油路抵抗が完全に同一であればピ
ストン表裏の差圧制御を正確に行うことができるが、実
際には、油圧ポンプの効率のばらつきや、油路の断面積
や長さあるいは曲率の寸法公差などの誤差により、２系
統の油圧回路は流量制御弁の設定値が同一であっても、
油室に加わる油圧は油路抵抗や吐出流量の誤差によって
一致することはなく、ピストン表裏の差圧を正確に制御
することができないという問題があった。

【００１０】特に変速比無限大無段変速機においては、
図９に示したように、ユニット変速比が無限大となるギ
アードニュートラルポイントを維持しようとしても、ピ
ストン表裏の差圧を０にして、パワーローラの伝達トル
クを０とすることで、車両を停止させようとしても、上
記油路抵抗の誤算等によって差圧が完全に０となること
はなく、したがって、パワーローラは差圧の誤差に応じ
て前進側や後進側へトルクを伝達することになって、ギ
アードニュートラルポイントからずれてしまい、運転者
の意図とは逆の進行方向にクリープトルクが発生する場
合では、違和感を与えてしまうという問題があった。

【００１１】さらに、上記従来例では２系統の油圧回路
を必要とするため、部品点数が増大するのに加えて、構
造も複雑になり製造コストが上昇するという問題があっ
た。

【００１２】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、パワーローラのトルク伝達力制御を高精度
で行って、動力循環モードのギアードニュートラルポイ
ントを維持可能にするのに加え、製造コストの低減を推
進することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、入出力デ
ィスクに挟持されたパワーローラを傾転させることで変
速比を連続的に変更するトロイダル型無段変速機と一定
変速機とをユニット入力軸にそれぞれ連結するととも
に、無段変速機と一定変速機の出力軸を遊星歯車機構、
動力循環モードクラッチ及び直結モードクラッチを介し
てユニット出力軸に連結した変速比無限大無段変速機
と、前記パワーローラに作用するトルク伝達力を第１の
油室と第２の油室の差圧に応動するピストンを介して変
更可能な油圧シリンダと、車両の運転状態に応じて油圧
シリンダの差圧を制御する変速制御手段とを備えた変速
比無限大無段変速機の変速制御装置において、前記変速
制御手段は、前記第１及び第２の油室とそれぞれ連通す
るとともに、油圧源側からの供給圧を連続的に減圧可能
な第１及び第２の圧力制御弁とを備える。

【００１４】また、第２の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記変速制御手段は、差圧指令値に応じて第１及
び第２の圧力制御弁へ信号圧をそれぞれ供給する第１及
び第２の信号圧供給手段を備え、前記第１または第２の
圧力制御弁への差圧指令値が最小値のときには、前記第
１または第２の圧力制御弁は、前記第１及び第２の油室
とそれぞれ連通する出力ポートをドレーンに連通する。

【００１５】また、第３の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記変速制御手段は、差圧指令値に応じて第１及
び第２の圧力制御弁へ信号圧をそれぞれ供給する第１及
び第２の信号圧供給手段を備え、前記第１または第２の
圧力制御弁への差圧指令値が最小値のときには、前記第
１または第２の圧力制御弁は、前記第１及び第２の油室
とそれぞれ連通する出力ポートを供給圧側と連通する。

【００１６】また、第４の発明は、前記第２または第３
の発明において、前記第１及び第２の信号圧供給手段
は、ソレノイドで構成されて、非通電時には差圧指令値
を最小値に設定する。

【００１７】また、第５の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記第１及び第２の圧力制御弁は、単一の油圧源
から供給圧を受け、出力ポートの制御圧と供給圧の差圧
を連続的に変更可能に構成される。

【００１８】また、第６の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記第１及び第２の圧力制御弁は、ドレーン側を
相互に連通させるとともに、その下流に開弁圧を所定の
極低圧に設定された保圧弁を介装する。

【００１９】また、第７の発明は、前記第２または第３
の発明において、前記第１及び第２の信号圧供給手段
は、差圧指令値に応じて一方が信号圧を可変制御し、他
方は信号圧を最小値に設定する。

【００２０】

【発明の効果】第１の発明は、油圧シリンダのピストン
の差圧制御を、供給圧を減圧制御する第１及び第２圧力
制御弁で行うようにしたため、ピストンの差圧を高精度
で制御し、パワーローラのトルク伝達力を高精度で行う
ことができ、動力循環モードのギアードニュートラルポ
イントでは、差圧を確実に０に設定することが可能とな
って、油圧シリンダや油路抵抗等の製造上のばらつきに
かかわらず、パワーローラのトルク伝達力を０に設定し
てギアードニュートラルを高精度で維持可能となり、前
記従来例のように、運転者が意図した進行方向とは逆方
向にトルクが発生するのを確実に防いで停車状態を維持
することができ、トロイダル型無段変速機を用いた変速
比無限大無段変速機の運転性及び信頼性を大幅に向上す
ることができるのである。

【００２１】また、第２の発明は、第１及び第２圧力制
御弁は、差圧指令値に応じた第１及び第２信号圧供給手
段からの信号圧に応じて出力ポートからの制御圧を可変
制御し、差圧指令値が最小値のときには、第１または第
２の油室がドレーンに接続されるため、第１及び第２信
号圧供給手段の差圧指令値を最小値に設定すれば、確実
にピストンの差圧を０に設定でき、パワーローラの伝達
トルクを０にしてギアードニュートラルポイントを維持
することができる。

【００２２】また、第３の発明は、第１及び第２圧力制
御弁は、差圧指令値に応じた第１及び第２信号圧供給手
段からの信号圧に応じて出力ポートからの制御圧を可変
制御し、差圧指令値が最小値のときには、第１または第
２の油室へ供給圧が供給されるため、第１及び第２信号
圧供給手段の差圧指令値を最小値に設定すれば、確実に
ピストンの差圧を０に設定でき、パワーローラの伝達ト
ルクを０にしてギアードニュートラルポイントを維持す
ることができる。

【００２３】また、第４の発明は、第１及び第２の信号
圧供給手段をソレノイドで構成し、非通電時には差圧指
令値を最小値または最小値に等しい値に設定すること
で、ソレノイドが断線などの故障によって、非通電とな
った場合には、信号圧が最小値または最小値に等しい値
となって確実にピストンの差圧を０に設定でき、パワー
ローラの伝達トルクを０にできるため、走行中に断線な
どの故障が発生しても急激な変速やトルク変化を防いで
フェイルセーフを確保でき、また、パワーローラの伝達
トルクを０に設定するギアードニュートラルにおいて
は、ソレノイドを非通電にすることができるため、エン
ジンのアイドリング状態での電力消費を低減でき、発電
機やバッテリの小型化を推進できる。

【００２４】また、第５の発明では、第１及び第２圧力
制御弁は単一の油圧源からの供給圧によって、出力ポー
トの制御圧と供給圧の差圧を連続的に変更できるため、
油圧ポンプなどの油圧源を一つにして部品点数の増大を
抑制して製造コストの低減を図りながら、ピストンの差
圧を製造誤差などのばらつきにかかわらず正確に制御す
ることが可能となる。

【００２５】また、第６の発明では、第１及び第２の圧
力制御弁のドレーン側を相互に連通させるとともに、そ
の下流に開弁圧を所定の極低圧に設定された保圧弁を介
装することで、第１及び第２の油室にエアが混入するの
を防いで、油圧シリンダの制御精度を確保することが可
能となる。

【００２６】また、第７の発明は、第１及び第２の信号
圧供給手段は、差圧指令値に応じて一方が信号圧を可変
制御し、他方は信号圧を最小値に設定するため、どちら
か一方のみを制御するだけでピストンの差圧制御を高精
度で行うことができ、制御を簡易にすることができる。

【００２７】

【実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付図面に
基づいて説明する。

【００２８】図１〜図４は、ハーフトロイダル型の無段
変速機２を用いて変速比無限大無段変速機を構成した一
例を示す。

【００２９】図１は変速比無限大無段変速機の概略を示
し、エンジンに連結される変速比無限大無段変速機のユ
ニット入力軸１に、変速比を連続的に変更可能なトロイ
ダル型の無段変速機２と、ギア３ａ、３ｂから構成され
た一定変速機３（減速機）を並列的に連結するととも
に、これらの出力軸４、３ｃを遊星歯車機構５で結合し
たもので、無段変速機２の出力軸４は遊星歯車機構５の
サンギア５ａに、一定変速機（減速機）３の出力軸３ｃ
は動力循環モードクラッチ９を介して遊星歯車機構５の
キャリア５ｂに連結される。

【００３０】サンギア５ａと連結した無段変速機出力軸
４は、直結モードクラッチ１０を介して変速比無限大無
段変速機の出力軸であるユニット出力軸６に結合される
一方、遊星歯車機構５のリングギア５ｃもユニット出力
軸６に結合される。

【００３１】ユニット出力軸６には変速機出力ギア７が
設けられ、この変速機出力ギア７は差動ギア８のファイ
ナルギア１２ａと歯合し、所定の総減速比で差動ギア８
と結合した駆動軸１１ａ、１１ｂに駆動力が伝達され
る。

【００３２】無段変速機２は、図１に示すように、２組
の入力ディスク２１、出力ディスク２２で、パワーロー
ラ２０をそれぞれ挟持、押圧するダブルキャビティのト
ロイダル型で構成され、パワーローラ２０は、図３、図
４に示すように、下端を油圧シリンダ３０に結合して軸
方向へ変位可能かつ軸まわりに回転可能なトラニオン２
３に軸支され、トラニオン２３の下端には後述するシフ
トコントロールバルブ４６へ傾転角、すなわち、実変速
比をフィードバックするためのプリセスカム３５が設け
られる。

【００３３】入力ディスク２１が図３、図４のように回
転する場合、油室３０Ａの油圧を増大することでパワー
ローラ２０のトルク伝達力が減少する一方、油室３０Ｂ
の油圧を増大させることで、パワーローラ２０のトルク
伝達力が増大し、油室３０Ａ、３０Ｂの差圧を調整する
ことで、トルク伝達力は連続的に制御される。

【００３４】したがって、油室３０Ａの油圧をＰdec、
油室３０Ｂの油圧をＰincとすると、ピストン３１に加
わる差圧△Ｐは、 ΔＰ＝Ｐinc−Ｐdec となり、この差圧ΔＰが、トロイダル型無段変速機２の
トルク伝達力である。

【００３５】ここで、トロイダル型無段変速機２のトル
ク伝達力は、エンジン側から遊星歯車機構５のサンギア
５ａ側へのトルク伝達力を正と考えているので、この場
合、変速機全体の駆動トルクが大きくなるほど、動力循
環モードの前進状態においては、駆動トルクはピストン
３１の差圧△Ｐが負、すなわち差圧△Ｐが小（ただし絶
対値は大）ほど増大し、直結モードにおいてはその逆と
なる。

【００３６】ただし、伝達トルクに釣り合わない差圧Δ
Ｐを与えて、ピストン３１が変位するとトラニオン２３
が軸方向へ変位するため、パワーローラ２０が中立点
（図３、図４のように、パワーローラ２０の回転軸と入
出力ディスク２１、２２の回転軸が交差する位置）から
ずれて傾転することになり、差圧△Ｐを増加させてピス
トン３１が変位した場合、パワーローラ２０はトロイダ
ル型無段変速機の変速比をＨｉ側に傾転させる。また、
増加させた差圧△Ｐを伝達トルクに釣り合うようまで低
下させるとパワーローラは中立位置に戻り、変速が停止
する。

【００３７】変速比無限大無段変速機の変速制御は、図
２に示すように、マイクロコンピュータを主体に構成さ
れた変速制御コントローラ８０には、ユニット入力軸１
の回転数Ｎｔ（＝エンジン回転数Ｎｅ）を検出する入力
軸回転数センサ８１からの出力と、無段変速機出力軸４
の回転数Ｎｏを検出する無段変速機出力軸回転数センサ
８２からの出力と、ユニット出力軸６の回転数等から車
速ＶＳＰを検出する車速センサ８３からの出力や、図示
しないアクセルペダルの踏み込み量等がそれぞれ入力さ
れ、変速制御コントローラ８０はこれらの検出値を運転
状態として処理し、この運転状態に応じてソレノイド９
１、９２を駆動することで動力循環モードクラッチ９と
直結モードクラッチ１０を選択的に締結し、動力循環モ
ードと直結モードを切り換えるとともに、運転状態に応
じたユニット変速比ｉｔとなるように＋トルクソレノイ
ド５０または−トルクソレノイド５５を選択的に駆動す
ることで無段変速機２の変速比制御を行う。

【００３８】次に、図５を参照しながら油圧制御装置に
ついて詳述する。

【００３９】まず、油圧制御装置は、油圧ポンプから供
給された油圧が、ＰＬソレノイド９０によって制御され
たプレッシャレギュレータ１００によって調整され、供
給圧ＰＬとしてライン圧回路１０１へ供給される。

【００４０】そして、ライン圧回路１０１には、圧力制
御弁で構成された＋トルクコントロールバルブ４０及び
−トルクコントロールバルブ４５が接続され、これらコ
ントロールバルブ４０、４５は、変速制御コントローラ
８０によって駆動される＋トルクソレノイド５０及び−
トルクソレノイド５５からの出力圧Ｐsolに応じて油圧
シリンダ３０の油室３０Ａ、３０Ｂへそれぞれ制御圧Ｐ
ｃを供給する。なお、＋トルクソレノイド５０及び−ト
ルクソレノイド５５は、例えば、デューティ制御などに
よって、連続的に出力圧Ｐsolを変更可能に駆動され
る。

【００４１】また、ライン圧回路１０１には、動力循環
モードクラッチ９を制御するソレノイド９１と、直結モ
ードクラッチ１０を制御するソレノイド９２が配設され
る。ソレノイド９１からの信号圧の増大に応じて制御弁
９３は、マニュアルバルブ６０からのライン圧を動力循
環モードクラッチ９へ供給して締結する一方、ソレノイ
ド９１からの信号圧が減少すると制御弁９３は動力循環
モードクラッチ９をドレーンに接続して解放する。

【００４２】同様に、ソレノイド９２からの信号圧の増
大に応じて制御弁９４は、マニュアルバルブ６０からの
ライン圧を直結モードクラッチ１０へ供給して締結する
一方、ソレノイド９２からの信号圧が減少すると制御弁
９４は直結モードクラッチ１０をドレーンに接続して解
放する。

【００４３】上記ソレノイド９１、９２によって動力循
環モードクラッチ９及び直結モードクラッチ１０のうち
の一方が締結されて、動力循環モードと直結モードが選
択的に切り換えられる。

【００４４】ここで、油圧シリンダ３０による変速制御
は、一対の圧力制御弁からなる＋トルクコントロールバ
ルブ４０及び−トルクコントロールバルブ４５を主体に
行われ、それぞれ＋トルクソレノイド５０及び−トルク
ソレノイド５５からの出力圧Ｐsolを信号圧とし、その
信号圧に対してライン圧回路１０１の供給圧ＰＬと、＋
トルクコントロールバルブ４０及び−トルクコントロー
ルバルブ４５の出力圧（制御圧Ｐｃ）の差圧を制御する
ものである。

【００４５】ここでは、＋トルクコントロールバルブ４
０及び−トルクコントロールバルブ４５も同様に構成さ
れるため、以下、＋トルクコントロールバルブ４０側に
ついてのみ説明する。

【００４６】この＋トルクコントロールバルブ４０は、
＋トルクソレノイド５０の出力圧Ｐsolがスプール４０
ｓの図中上端のポート４０ａに接続されている。なお、
＋トルクソレノイド５０は、非通電時に出力圧Ｐsolが
０となるノーマルクローズタイプで構成される。

【００４７】＋トルクソレノイド５０の出力圧Ｐsol
は、ポート４０ａを介して＋トルクコントロールバルブ
４０のスプール４０ｓを図中下方へ付勢し、これに加え
て、ポート４０ｂには出力ポート４０ｄからの制御圧Ｐ
ｃがスプール４０ｓを下方へ付勢するようフィードバッ
クされる。

【００４８】そして、スプール４０ｓの図中下端には円
筒状の可動プラグ４０ｐが当接しており、この可動プラ
グ４０ｐの外周に面した所定の位置には、出力圧Ｐsol
に対向してスプール４０ｓを上方へ付勢するよう、供給
圧ＰＬを導くポート４０ｆが形成されて供給圧ＰＬがフ
ィードバックされるのに加えて、ポート４０ｆ側にはス
プール４０ｓを図中上方へ付勢するスプリング４０ｒが
収装される。

【００４９】そして、出力圧Ｐsolが所定値以内では、
ライン圧回路１０１と連通した供給圧ポート４０ｃが、
出力ポート４０ｄを介して油路４１と連通するように構
成され、出力圧Ｐsolが増大すると、スプール４０ｓが
スプリング４０ｒに抗して図中下方へ変位して、出力ポ
ート４０ｄがドレーンポート４０ｅに連通して、制御圧
Ｐｃがドレーンポート４０ｅに接続されるように構成さ
れる。

【００５０】ここで、スプール４０ｓが制御圧Ｐｃのフ
ィードバックを受けるポート４０ｂ側の受圧面積と、供
給圧ＰＬを受けるスプール４０ｓに当接した可動プラグ
４０ｐの受圧面積は等しい値Ａｓに設定されており、供
給圧ＰＬと制御圧Ｐｃの差圧がスプール４０ｓを図中上
方へ付勢するようにフィードバックされる。

【００５１】ここで、スプール４０ｓがポート４０ａか
らの出力圧Ｐsolを受ける受圧面積をＡsol、スプリング
４０ｒの付勢力をＦｓとして、釣り合いの式を示すと、Ｐsol・Ａsol＝（ＰＬ−Ｐｃ）・Ａｓ＋Ｆｓ ………（１）となる。よって、ａ＝Ａsol／Ａｓ、ｂ＝Ｆｓ／Ａｓ
（定数）として上記（１）式を変形すると、ＰＬ−Ｐｃ＝ａ・Ｐsol−ｂ ………（２）で表され、図６に示すように、出力圧Ｐsolに対応し
て、供給圧ＰＬと制御圧Ｐｃの差圧ＰＬ−Ｐｃが制御可
能になる。

【００５２】また、出力圧Ｐsol＝０のとき、差圧ＰＬ
−Ｐｃ＜０となるが、制御圧Ｐｃの元圧がライン圧回路
１０１の供給圧ＰＬのため、制御圧Ｐｃが供給圧ＰＬ以
上になることはなく、このときスプール４０ｓは調圧状
態にはならず、スプリング力Ｆｓで図中上方に押しきら
れ、供給圧ポート４０ｃと４０ｄが連通したＰｃ＝ＰＬ
の状態となる。

【００５３】すなわち、スプリング力Ｆｓにより調圧開
始までの不感帯が作られることなり、制御圧Ｐｃの特性
は、出力圧Ｐsolに対して供給圧ＰＬが一定だと仮定し
た場合では、図６に示すようになり、出力圧Ｐsol＝０
から図中破線間での区間が上記不感帯となる。

【００５４】すなわち、＋トルクソレノイド５０からの
出力圧Ｐsolが増大すると、差圧ＰＬ−Ｐｃが増大し、
また、スプリング力Ｆｓによって、Ｐsol＝ｂ／ａ＝Ｆ
ｓ／Ａsol以下では、上記したように、Ｐｃ＝ＰＬであ
る。

【００５５】この差圧ＰＬ−Ｐｃの特性は、供給圧ＰＬ
が変化しても、制御圧Ｐｃも同様に変化するため変わら
ない。ただし、０≦Ｐｃ≦ＰＬの範囲内でしかＰｃの値
は存在しないため、供給圧ＰＬが低下すると差圧ＰＬ−
Ｐｃ値は、供給圧ＰＬの値により制限されることはあ
る。

【００５６】つまり、この＋トルクコントロールバルブ
４０は、供給圧ＰＬと制御圧Ｐｃの差圧を制御可能で、
かつ、電磁比例弁の＋トルクソレノイド５０が非通電時
では制御圧Ｐｃが供給圧ＰＬに等しくなるという特徴を
持っている。

【００５７】なお、−トルクコントロールバルブ４５
も、上記＋トルクコントロールバルブ４０と同様に構成
され、各ポート４５ａ〜４５ｆ、スプール４５ｓ及びス
プリング４５ｒも＋トルクコントロールバルブ４０と同
様に形成される。

【００５８】これらの２つの圧力制御弁、＋トルクコン
トロールバルブ４０及び−トルクコントロールバルブ４
５からの制御圧Ｐｃは、油圧シリンダ３０の油室３０
Ａ、３０Ｂへ供給され、このときに駆動されるソレノイ
ド５０、５５はどちらか一方だけであり、同時に双方が
通電されることはなく、通電されない方の制御圧Ｐｃは
前述したように、供給圧ＰＬと等しくなって、＋トルク
コントロールバルブ４０の制御圧Ｐｃがピストン室３０
Ａに、−トルクコントロールバルブ４５の制御圧Ｐｃが
ピストン室３０Ｂにそれぞれ供給される。

【００５９】トラニオン２３を軸方向へ駆動する油圧シ
リンダ３０の制御は、例えば、＋トルクソレノイド５０
のみを駆動した場合では、−トルクソレノイド５５は通
電されておらず、したがって−トルクソレノイド５５か
らの出力圧Ｐsolは０であり、−トルクコントロールバ
ルブ４５の制御圧Ｐｃは供給圧ＰＬに等しくなる。

【００６０】一方、＋トルクソレノイド５０の出力圧Ｐ
solは、供給圧ＰＬと制御圧Ｐｃとの差圧を制御する
が、結果としてこれは、−トルクコントロールバルブ４
５からの制御圧Ｐｃと、＋トルクコントロールバルブ４
０の制御圧Ｐｃの差圧を制御することになる。

【００６１】したがって、＋トルクコントロールバルブ
４０の制御圧Ｐｃを制御することは、油室３０Ａの圧力
Ｐincと油室３０Ｂの圧力Ｐdecの差圧ΔＰ＝Ｐinc−Ｐd
ec（＞０）、すなわち、ピストン３１の前後差圧ΔＰを
制御することになる。

【００６２】つまり、トロイダル型無段変速機２の入力
軸側から遊星歯車機構５のサンギア５ａ側への正の伝達
トルクを制御することができる。

【００６３】逆に、油室３０Ｂと連通した−トルクコン
トロールバルブ４５のみを駆動した場合では、同様にピ
ストン３１の前後差圧ΔＰ＝Ｐdec−Ｐinc（＞０）を制
御することになり、上記とは逆向きの伝達トルク、すな
わち、遊星歯車機構５のサンギア５ａ側から無段変速機
２の入力軸側への負の伝達トルクを制御することができ
る。

【００６４】こうして、＋トルクソレノイド５０と−ト
ルクソレノイド５５のうち、どちらか一方を駆動するこ
とで、油圧シリンダ３０のピストン３１に加わる前後差
圧ΔＰを高精度で制御し、パワーローラ２０のトルク伝
達力制御を高精度で行うことができ、図１７に示したよ
うに、動力循環モードのギアードニュートラルポイント
近傍では、パワーローラ２０のトルク伝達力を高精度で
制御することができるため、油圧シリンダ３０や油圧回
路等の製造上のばらつきにかかわらず、ピストン３１の
前後差圧ΔＰ＝０に設定、維持することが可能となっ
て、前記従来例のように、運転者が意図した進行方向と
は逆方向にトルクが発生するのを確実に防いで停車状態
を維持することができ、トロイダル型無段変速機２を用
いた変速比無限大無段変速機の運転性及び信頼性を大幅
に向上することができるのである。

【００６５】また、＋トルクソレノイド５０及び−トル
クソレノイド５５をノーマルクローズとしたため、ギア
ードニュートラルポイントでは双方の通電を遮断してお
けば、ピストン３１の前後差圧ΔＰが０となって、パワ
ーローラ２０の伝達トルクを０に設定することができ、
停車状態での電力消費を低減することができ、エンジン
のアイドリング状態での電力消費を低減でき、発電機や
バッテリの小型化を図り、さらに、＋トルクソレノイド
５０及び−トルクソレノイド５５の断線時等では、制御
圧Ｐｃ＝供給圧ＰＬとなって、ピストン３１の前後差圧
ΔＰは０となるため、走行中に上記断線が発生しても、
パワーローラ２０のトルク伝達力が０となって、急激な
変速を防いでフェイルセーフを確保することができるの
である。

【００６６】また、変速比無限大無段変速機のギアード
ニュートラルポイント及びその近辺においては、パワー
ローラ２０が前進方向へ微小なトルクを伝達するようピ
ストン３１の前後差圧ΔＰを制御することで、従来のト
ルクコンバータを備えた車両と同様に、クリープを発生
させることができ、さらに、このクリープ力は、ピスト
ン３１の前後差圧ΔＰの制御によって任意の値に設定す
ることが可能となり、加えて、ギアードニュートラルポ
イント及びその近辺に制御する際は、差圧ΔＰが小さく
なるが、油室３０Ａ、３０Ｂの油圧は供給圧ＰＬ近傍で
制御可能なため、作動油に混入したエアに体積弾性係数
の低下による影響を抑制して、パワーローラ２０のトル
ク伝達力及び傾転角の制御精度を向上させることができ
るのである。

【００６７】さらに、油圧供給源は単一の回路でよく、
前記従来例のように、複数の油圧供給源を設ける必要が
なくなるため、部品点数を削減でき、製造コストを抑制
することができるのである。

【００６８】図７、図８は第２の実施形態を示し、前記
第１実施形態の＋トルクコントロールバルブ４０及び−
トルクコントロールバルブ４５の配置を変更するととも
に、構成の一部を変更したもので、その他の回路構成
は、前記第１実施形態と同様である。

【００６９】＋トルクコントロールバルブ４０及び−ト
ルクコントロールバルブ４５と油圧シリンダ３０の油室
３０Ａ、３０Ｂの接続は、前記第１実施形態とは逆に、
＋トルクコントロールバルブ４０の出力ポート４０ｄを
油室３０Ｂに接続する一方、−トルクコントロールバル
ブ４５の出力ポート４５ｄを油室３０Ａに接続するとと
もに、供給圧ＰＬをスプール４０ｓ、４５ｓへフィード
バックするポート４０ｆ、４５ｆ及び可動プラグ４０
ｐ、４５ｐを廃止したものである。

【００７０】そして、＋トルクコントロールバルブ４０
及び−トルクコントロールバルブ４５のドレーンポート
４０ｅ、４５ｅは相互に連通するとともに、保圧弁４７
を介して図示しないタンクに接続される。

【００７１】この保圧弁４７は、開弁圧がほぼ０に等し
く設定されて、＋トルクコントロールバルブ４０及び−
トルクコントロールバルブ４５を介して油室３０Ｂ、３
０Ａにエアが混入するのを防いで、油圧シリンダ３０の
制御精度を確保するものである。

【００７２】＋トルクコントロールバルブ４０のスプー
ル４０ｓの下端には、＋トルクソレノイド５０の出力圧
Ｐsolが加わって、スプール４０ｓをスプリング４０ｒ
に対向する図中上方へ付勢し、これに加えて、ポート４
０ｂ’には出力ポート４０ｄからの制御圧Ｐｃがスプー
ル４０ｓを下方へ付勢するようフィードバックされる。

【００７３】そして、ポート４０ａの出力圧Ｐsolが増
大し、スプール４０ｓがスプリング４０ｒの付勢力Ｆｓ
に抗して図中上方へ変位すると、供給圧ポート４０ｃと
出力ポート４０ｄが連通して、油圧シリンダ３０の油室
３０Ｂへの制御圧Ｐｃが増大し、出力圧Ｐsolと制御圧
Ｐｃの関係は図８に示すようになる。

【００７４】このとき、−トルクソレノイド５５は前記
と同様に非通電であり、ノーマルクローズの−トルクコ
ントロールバルブ４５の出力ポート４５ｄからの制御圧
Ｐｃは０のままである。

【００７５】したがって、油圧シリンダ３０のピストン
３１に加わる差圧ΔＰは、油室３０Ａの油圧をＰdec、
油室３０Ｂの油圧をＰincとすると、 ΔＰ＝Ｐinc−Ｐdec となり、パワーローラ２０のトルク伝達力と釣り合うよ
うに制御される。

【００７６】逆に、−トルクソレノイド５５の作動時に
は、＋トルクソレノイド５０は非通電であり、油圧シリ
ンダ３０のピストン３１に加わる差圧ΔＰは、 ΔＰ＝Ｐdec−Ｐinc となり、パワーローラ２０のトルク伝達力は、前記第１
実施形態とは逆向きに制御されることになる。

【００７７】こうして、＋トルクコントロールバルブ４
０及び−トルクコントロールバルブ４５のスプール４０
ｓ、４５ｓへ供給圧ＰＬのフィードバックを行う必要が
なくなって、フィードバック用のポート４０ｆ、４５ｆ
や可動プラグを不要にして、構造を簡易にすることがで
き、製造コストの低減を推進することができ、スプール
４０ｓ、４５ｓの構造も簡易になって、小型化を推進で
きるため、小型化によって摺動抵抗を低減して制御精度
のさらなる向上を図ることができる。

【００７８】また、＋トルクコントロールバルブ４０及
び−トルクコントロールバルブ４５のドレーンポート４
０ｅ、４５ｅを相互に連通するとともに、その下流に開
弁圧が極めて低く設定された保圧弁４７を介して図示し
ないタンクに接続されるため、車両の長時間放置などに
よって、＋トルクコントロールバルブ４０及び−トルク
コントロールバルブ４５を介して油室３０Ｂ、３０Ａに
エアが混入するのを防いで、油圧シリンダ３０の制御精
度を確保することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す変速比無限大無段変
速機の概略構成図。

【図２】同じく変速比無限大無段変速機の制御概念図。

【図３】トロイダル型無段変速機の概念図。

【図４】図３のＡ矢示図。

【図５】油圧制御装置の構成を示す概略回路図。

【図６】ソレノイド出力圧Ｐsolと制御圧Ｐｃ及びライ
ン圧ＰＬの関係を示す図。

【図７】第２の実施形態を示し、油圧制御装置の構成を
示す概略回路図。

【図８】ソレノイド出力圧Ｐsolと制御圧Ｐｃの関係を
示す図。

【図９】従来例を示し、無段変速機の変速比とユニット
変速比の関係を示すグラフ。

【符号の説明】

１ユニット入力軸２無段変速機３一定変速機４無段変速機出力軸５遊星歯車機構６ユニット出力軸９動力循環モードクラッチ１０直結モードクラッチ２０パワーローラ２１入力ディスク２２出力ディスク２３トラニオン３０油圧シリンダ３０Ａ、３０Ｂ油室３１ピストン４０＋トルクコントロールバルブ４０ｂ、４０ｆポート４０ｃ供給圧ポート４０ｄ出力ポート４０ｅドレーンポート４０ｒスプリング４０ｐ可動プラグ４０ｓスプール４５ −トルクコントロールバルブ４７保圧弁５０＋トルクソレノイド５５ −トルクソレノイド８０変速制御コントローラ１０１ライン圧回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入出力ディスクに挟持されたパワーロー
ラを傾転させることで変速比を連続的に変更するトロイ
ダル型無段変速機と一定変速機とをユニット入力軸にそ
れぞれ連結するとともに、無段変速機と一定変速機の出
力軸を遊星歯車機構、動力循環モードクラッチ及び直結
モードクラッチを介してユニット出力軸に連結した変速
比無限大無段変速機と、前記パワーローラに作用するトルク伝達力を第１の油室
と第２の油室の差圧に応動するピストンを介して変更可
能な油圧シリンダと、車両の運転状態に応じて油圧シリンダの差圧を制御する
変速制御手段とを備えた変速比無限大無段変速機の変速
制御装置において、前記変速制御手段は、前記第１及び第２の油室とそれぞれ連通するとともに、
油圧源側からの供給圧を連続的に減圧可能な第１及び第
２の圧力制御弁とを備えたことを特徴とする変速比無限
大無段変速機の変速制御装置。
【請求項２】前記変速制御手段は、差圧指令値に応じ
て第１及び第２の圧力制御弁へ信号圧をそれぞれ供給す
る第１及び第２の信号圧供給手段を備え、前記第１また
は第２の圧力制御弁への差圧指令値が最小値のときに
は、前記第１または第２の圧力制御弁は、前記第１及び
第２の油室とそれぞれ連通する出力ポートをドレーンに
連通することを特徴とする請求項１に記載の変速比無限
大無段変速機の変速制御装置。
【請求項３】前記変速制御手段は、差圧指令値に応じ
て第１及び第２の圧力制御弁へ信号圧をそれぞれ供給す
る第１及び第２の信号圧供給手段を備え、前記第１また
は第２の圧力制御弁への差圧指令値が最小値のときに
は、前記第１または第２の圧力制御弁は、前記第１及び
第２の油室とそれぞれ連通する出力ポートを供給圧側と
連通することを特徴とする請求項１に記載の変速比無限
大無段変速機の変速制御装置。
【請求項４】前記第１及び第２の信号圧供給手段は、
ソレノイドで構成されて、非通電時には差圧指令値を最
小値または最小値と等価な値に設定することを特徴とす
る請求項２または請求項３に記載の変速比無限大無段変
速機の変速制御装置。
【請求項５】前記第１及び第２の圧力制御弁は、単一
の油圧源から供給圧を受け、出力ポートの制御圧と供給
圧の差圧を連続的に変更可能に構成されたことを特徴と
する請求項１に記載の変速比無限大無段変速機の変速制
御装置。
【請求項６】前記第１及び第２の圧力制御弁は、ドレ
ーン側を相互に連通させるとともに、その下流に開弁圧
を所定の極低圧に設定された保圧弁を介装したことを特
徴とする請求項１に記載の変速比無限大無段変速機の変
速制御装置。
【請求項７】前記第１及び第２の信号圧供給手段は、
差圧指令値に応じて一方が信号圧を可変制御し、他方は
信号圧を最小値に設定することを特徴とする請求項２ま
たは請求項３に記載の変速比無限大無段変速機の変速制
御装置。