JPS6338757A - 複列式無段変速装置 - Google Patents
複列式無段変速装置Info
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- JPS6338757A JPS6338757A JP61179056A JP17905686A JPS6338757A JP S6338757 A JPS6338757 A JP S6338757A JP 61179056 A JP61179056 A JP 61179056A JP 17905686 A JP17905686 A JP 17905686A JP S6338757 A JPS6338757 A JP S6338757A
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- power transmission
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Landscapes
- Arrangement Or Mounting Of Control Devices For Change-Speed Gearing (AREA)
- Transmissions By Endless Flexible Members (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
- Structure Of Transmissions (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
(産業上の利用分野]
本発明は、複列式無段変速装置に係り、特に、いわゆる
ベルト式無段変速機構を入力側及び出力側の動力伝達系
の間に並列に少なくとも2列備えた複列式無段変速装置
の改良に関する。 (従来の技術] 車両用自動変速機構の一つとしてベルト駆動式無段変速
機構がある。この無段変速m構は、一般に、固定プーリ
及び可動プーリからなり油圧装置によって有効径が可変
とされたV型プーリ装置を入力側及び出力側の動力伝達
系上にそれぞれ有し、該V型プーリ装置間に掛け渡され
た伝動ベルトにより前記入力側の回転を出力側に無段階
に変速して伝達することができるようにしたものである
。 このような無段変速機構は、いわゆるトルクコンバータ
と″M星歯車装置群の組合せからなる自動変速機構に比
べて、走行時の駆動力の急変が少なく、従って変速ショ
ックが小さく、しかも燃費効率が高いという利点を有す
るが、耐久性との関係でベルトのトルク伝達容量が比較
的小さいものであった。このため、前記無段変速機構は
、従来、一般に小排気旦の自動車用として採用されてい
る場合が多い。しかしながら、上記のような変速ショッ
クが小さい点あるいは燃費効率が高い等の利点は、むし
ろ大排気量の自動車に要求される利点である。このよう
な利点を生かすべく、現在においては、大排気量の自動
車に搭載することが可能なよりトルク伝達聞の大きな無
段変速装置の開発が社会的要求として高まりつつある。 この要求に応える技術としては、ベルト自体の耐久性向
上に着目した技術の他に、入力軸及び出力軸の間に並列
に2列以上前記のような無段変速機構を配置することに
よって総伝達トルクを高めるようにした複列式無段変速
装置が考えられる。 この複列式無段変速装置を用いれば、入力側から出力側
への動力伝達経路に並列に設けられた伝動ベルトをそれ
ぞれ介して動力が伝達されるため、全体として大きな動
力伝達容はが得られる。
ベルト式無段変速機構を入力側及び出力側の動力伝達系
の間に並列に少なくとも2列備えた複列式無段変速装置
の改良に関する。 (従来の技術] 車両用自動変速機構の一つとしてベルト駆動式無段変速
機構がある。この無段変速m構は、一般に、固定プーリ
及び可動プーリからなり油圧装置によって有効径が可変
とされたV型プーリ装置を入力側及び出力側の動力伝達
系上にそれぞれ有し、該V型プーリ装置間に掛け渡され
た伝動ベルトにより前記入力側の回転を出力側に無段階
に変速して伝達することができるようにしたものである
。 このような無段変速機構は、いわゆるトルクコンバータ
と″M星歯車装置群の組合せからなる自動変速機構に比
べて、走行時の駆動力の急変が少なく、従って変速ショ
ックが小さく、しかも燃費効率が高いという利点を有す
るが、耐久性との関係でベルトのトルク伝達容量が比較
的小さいものであった。このため、前記無段変速機構は
、従来、一般に小排気旦の自動車用として採用されてい
る場合が多い。しかしながら、上記のような変速ショッ
クが小さい点あるいは燃費効率が高い等の利点は、むし
ろ大排気量の自動車に要求される利点である。このよう
な利点を生かすべく、現在においては、大排気量の自動
車に搭載することが可能なよりトルク伝達聞の大きな無
段変速装置の開発が社会的要求として高まりつつある。 この要求に応える技術としては、ベルト自体の耐久性向
上に着目した技術の他に、入力軸及び出力軸の間に並列
に2列以上前記のような無段変速機構を配置することに
よって総伝達トルクを高めるようにした複列式無段変速
装置が考えられる。 この複列式無段変速装置を用いれば、入力側から出力側
への動力伝達経路に並列に設けられた伝動ベルトをそれ
ぞれ介して動力が伝達されるため、全体として大きな動
力伝達容はが得られる。
しかしながら、前述のような複列式無段変速装置にあっ
ては、共通の入力軸から共通の出力軸へ直接的に動力が
伝達されるようにすると、入出力軸間に巻き掛けられた
複数の伝動ベルトの伸びや摩耗にばらつきが生じた場合
、複数の無段変速機構間の動力伝達にもばらつきが生じ
ることになる。 すると、このばらつぎに起因して前記伝動ベルトにスリ
ップが発生したり、トルク配分が均等にならず、前記複
列式無段変速装置に充分な耐久性が必ずしも得られない
という問題が発生することになる。 このような問題点を解決するためには、前記複列式無段
変速装置の入力軸上の各V型プーリ装置の間に、該入力
軸を各V型プーリ装置を含む部分毎に分割すると共に、
前後のすべりを許容可能で且つ前後のトルク伝速特性の
予め既知な継手手段例えば流体継手を設置することが考
えられる(特願昭60−15777:未公知)。しかし
ながら、前記流体継手を前記各■型プーリ装置間に設置
すると、前記複列式無段変速装置の全体の寸法が増大す
ると共に重量も増加してしまう。又、前記流体継手でト
ルク伝達をするためには該流体継手の入力側、出力側間
に回転数の差、即ちすべりが必要であり、従って、トル
ク伝達効率の悪い状態で前記流体継手が使用されること
となる。更に、並列に設けられた各無段変速機構のトル
ク分担を均一にするためには、無段変速装置全体の制御
が複雑で困難なものとならざるを得ない。これは、前記
流体継手の伝達客足が回転数及びすべり回転数に依存し
ており、該すべり回転数を制御するには並列の各ベルト
式無段変速機構の速度比を制御することが必要なためで
ある。又、各ベルト式無段変速機構の速度比に差を持た
せるとそれらのトルク比が変化し、各ベルト式無段変速
機構のトルク分担を均一にするのが困難となるためであ
る。 又、前記継手手段として電磁粉体クラッチを用いること
が考えられる。しかしながら、電磁粉体クラッチを用い
た場合には、該電磁粉体クラッチが比較的大きな構成の
ため変速装置全体の寸法の増大や重石の増加を避けるこ
とができないという問題が生じる。 更に、前記継手手段としてかき歯車による差動歯車装置
を用いることが考えられる(特願昭60−223417
:未公知)。しかしながら、このようにかき歯車による
差動歯車装置を用いた場合にも、変速装置全体の寸法の
増大や重石の増加を避けることができず、又、若干のト
ルク伝達の効率の低下を招く恐れがあるという問題が生
じる。 なお、本発明に関連する技術として燃料消費量が最小と
なるように無段変速機を制御する技術(特開昭58−1
84347)無段変速装置のライン圧の制御の精度向上
を図る技術(特開昭60−49158)が提案されてい
る。しかしながら、これら技術は単ベルト式の無段変速
装置に対するものであり、このままでは複列式無段変速
装置に適用することはできないものである。
ては、共通の入力軸から共通の出力軸へ直接的に動力が
伝達されるようにすると、入出力軸間に巻き掛けられた
複数の伝動ベルトの伸びや摩耗にばらつきが生じた場合
、複数の無段変速機構間の動力伝達にもばらつきが生じ
ることになる。 すると、このばらつぎに起因して前記伝動ベルトにスリ
ップが発生したり、トルク配分が均等にならず、前記複
列式無段変速装置に充分な耐久性が必ずしも得られない
という問題が発生することになる。 このような問題点を解決するためには、前記複列式無段
変速装置の入力軸上の各V型プーリ装置の間に、該入力
軸を各V型プーリ装置を含む部分毎に分割すると共に、
前後のすべりを許容可能で且つ前後のトルク伝速特性の
予め既知な継手手段例えば流体継手を設置することが考
えられる(特願昭60−15777:未公知)。しかし
ながら、前記流体継手を前記各■型プーリ装置間に設置
すると、前記複列式無段変速装置の全体の寸法が増大す
ると共に重量も増加してしまう。又、前記流体継手でト
ルク伝達をするためには該流体継手の入力側、出力側間
に回転数の差、即ちすべりが必要であり、従って、トル
ク伝達効率の悪い状態で前記流体継手が使用されること
となる。更に、並列に設けられた各無段変速機構のトル
ク分担を均一にするためには、無段変速装置全体の制御
が複雑で困難なものとならざるを得ない。これは、前記
流体継手の伝達客足が回転数及びすべり回転数に依存し
ており、該すべり回転数を制御するには並列の各ベルト
式無段変速機構の速度比を制御することが必要なためで
ある。又、各ベルト式無段変速機構の速度比に差を持た
せるとそれらのトルク比が変化し、各ベルト式無段変速
機構のトルク分担を均一にするのが困難となるためであ
る。 又、前記継手手段として電磁粉体クラッチを用いること
が考えられる。しかしながら、電磁粉体クラッチを用い
た場合には、該電磁粉体クラッチが比較的大きな構成の
ため変速装置全体の寸法の増大や重石の増加を避けるこ
とができないという問題が生じる。 更に、前記継手手段としてかき歯車による差動歯車装置
を用いることが考えられる(特願昭60−223417
:未公知)。しかしながら、このようにかき歯車による
差動歯車装置を用いた場合にも、変速装置全体の寸法の
増大や重石の増加を避けることができず、又、若干のト
ルク伝達の効率の低下を招く恐れがあるという問題が生
じる。 なお、本発明に関連する技術として燃料消費量が最小と
なるように無段変速機を制御する技術(特開昭58−1
84347)無段変速装置のライン圧の制御の精度向上
を図る技術(特開昭60−49158)が提案されてい
る。しかしながら、これら技術は単ベルト式の無段変速
装置に対するものであり、このままでは複列式無段変速
装置に適用することはできないものである。
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであって、
その第1発明の要旨とするところは、固定プーリ及び可
動プーリからなり油圧装置によって有効径が可変とされ
たV型プーリ装置を入力側及び出力側の動力伝達系上に
それぞれ有し、該V型プーリ装置間に掛け渡された伝動
ベルトにより前記入力側の回転を出力側に無段階に変速
して伝達することのできるベルト式無段変速機構を、該
入力側及び出力側の動力伝達系の間に並列に少なくとも
2列備えた複列式無段変速装置において、前記入力側及
び出力側のいずれか一方の側の動力伝達系上に設けられ
、該動力伝達系を前記各V型プーリ装置を含む部分毎に
分割すると共に、分割された部分の一つに連結されたサ
ンギヤとその他の部分に連結されたリングギヤと前記サ
ンギヤ及びリングギヤに噛み合わされて外部との動力伝
達に用いられるプラネタリギヤ及びキャリヤとを有する
構成とされた′M星歯車機構と、前記各無段変速機構の
速度比を同一の目標速度比となるよう制御する手段と、
を備えたことにある。 又、第2発明の要旨とするところは、固定プーリ及び可
動プーリからなり油圧装置によって有効径が可変とされ
た■型プーリ装置を入力側及び出力側の動力伝達系上に
それぞれ有し、該V型プーリ装置間に掛け渡された伝動
ベルトにより前記入力側の回転を出力側に無段階に変速
して伝達することのできるベルト式無段変速機構を、該
入力側及び出力側の動力伝達系の間に並列に少なくとも
2列備えた複列式無段変速装置において、前記入力側及
び出力側のうちいずれか一方の側の動力伝達系上に設け
られ、該動力伝達系を前記各■型プーリ装置を含む部分
毎に分割すると共に、分割された部分の一つに連結され
たサンギヤとその他の部分に連結されたリングギヤと前
記サンギヤ及びリングギヤに噛み合わされて外部との動
力伝達に用いられるプラネタリギヤ及びキャリヤとを有
する構成とされたTI星歯車機もがと、前記各無段変速
機構の速度比を同一の目標速度比となるよう制御する手
段と、前記油圧装置におけるライン圧を各無段変速機構
毎に別個独立に制御する手段と、を備えたことにある。
その第1発明の要旨とするところは、固定プーリ及び可
動プーリからなり油圧装置によって有効径が可変とされ
たV型プーリ装置を入力側及び出力側の動力伝達系上に
それぞれ有し、該V型プーリ装置間に掛け渡された伝動
ベルトにより前記入力側の回転を出力側に無段階に変速
して伝達することのできるベルト式無段変速機構を、該
入力側及び出力側の動力伝達系の間に並列に少なくとも
2列備えた複列式無段変速装置において、前記入力側及
び出力側のいずれか一方の側の動力伝達系上に設けられ
、該動力伝達系を前記各V型プーリ装置を含む部分毎に
分割すると共に、分割された部分の一つに連結されたサ
ンギヤとその他の部分に連結されたリングギヤと前記サ
ンギヤ及びリングギヤに噛み合わされて外部との動力伝
達に用いられるプラネタリギヤ及びキャリヤとを有する
構成とされた′M星歯車機構と、前記各無段変速機構の
速度比を同一の目標速度比となるよう制御する手段と、
を備えたことにある。 又、第2発明の要旨とするところは、固定プーリ及び可
動プーリからなり油圧装置によって有効径が可変とされ
た■型プーリ装置を入力側及び出力側の動力伝達系上に
それぞれ有し、該V型プーリ装置間に掛け渡された伝動
ベルトにより前記入力側の回転を出力側に無段階に変速
して伝達することのできるベルト式無段変速機構を、該
入力側及び出力側の動力伝達系の間に並列に少なくとも
2列備えた複列式無段変速装置において、前記入力側及
び出力側のうちいずれか一方の側の動力伝達系上に設け
られ、該動力伝達系を前記各■型プーリ装置を含む部分
毎に分割すると共に、分割された部分の一つに連結され
たサンギヤとその他の部分に連結されたリングギヤと前
記サンギヤ及びリングギヤに噛み合わされて外部との動
力伝達に用いられるプラネタリギヤ及びキャリヤとを有
する構成とされたTI星歯車機もがと、前記各無段変速
機構の速度比を同一の目標速度比となるよう制御する手
段と、前記油圧装置におけるライン圧を各無段変速機構
毎に別個独立に制御する手段と、を備えたことにある。
本第1発明においては、複列式無段変速袋aにおいて、
入力側及び出力側のうちいずれか一方の側の動力伝達系
上に、:i星歯車機構を設けたため、各ベルト式無段変
速機構に伝達特性上のばらつきが存在あるいは生じたと
しても、それらのばらつきを吸収して各伝動ベルトがス
リップすることなく有効にトルク伝達機能を果すことが
可能である。 又、同一の目標速度比に各無段変速機構が制御されるた
め、駆動力の損失が少なく大容量のトルク伝達が可能と
なると共に、遊星歯車機構の各ギヤ及びキャリアが一体
となって回転するため、出力軸の回転速度がいたずらに
変動しない。 一方、本第2発明においては、油圧装置におけるのライ
ン圧を各無段変速機構毎に別個独立に制御スるようにし
ている。従って、上記作用・効果の他、各系統の無段変
速機構にトルク分担に見合ったライン圧を与えることが
できるため、一方の側に連結される無段変速機構のベル
トがスリップVず、又、他方の側に連結される無段変速
機構のベルトに過大な張力が加わることがない。そのた
め、耐久性の低下及び伝動効率の低下を確実に防止する
ことができる。 好ましい実施態様は、前記油圧装置におけるライン圧を
制御する手段を、高圧用及び低圧用のリリーフ弁を直列
に配して構成することである。これにより、比較的簡単
な構成で各無段変速機構に最適なライン圧を与えること
ができる。 又好ましくは、前記油圧装置におけるライン圧を$1
t21]する手段が、前記リングギヤが連結されたV型
プーリ装置を含むベルト式無段変速機構へのライン圧P
Aを、前記リングギヤの歯数Z r N前記サンギヤの
函数Zs、外部と連結されるトルクTi、及び該ベルト
式無段変速機構の速度比eAから、(1)式に従い制御
し、前記リングギヤが連結されたV型プーリ装置を含む
ベルト式無段変速機構へのライン圧Paを前記歯数Z
r % Z s s外部との連結トルクT i 、及び
各該ベルト式無段変速機構の速度比8日から、(2)式
に従って制御することとされていることである。 PAl):(Zr/ (Zr+Zs)}×{Ti・(e
A+1)/eA) ・・・・・・・・・(1) pBoC(Zs/ (Z r +Zs ) )×(T1
・(0日+1)70日) ・・・・・・・・・(2) これにより、各無段変速機構毎に更に無駄なく最適な油
圧を与えることができる。
入力側及び出力側のうちいずれか一方の側の動力伝達系
上に、:i星歯車機構を設けたため、各ベルト式無段変
速機構に伝達特性上のばらつきが存在あるいは生じたと
しても、それらのばらつきを吸収して各伝動ベルトがス
リップすることなく有効にトルク伝達機能を果すことが
可能である。 又、同一の目標速度比に各無段変速機構が制御されるた
め、駆動力の損失が少なく大容量のトルク伝達が可能と
なると共に、遊星歯車機構の各ギヤ及びキャリアが一体
となって回転するため、出力軸の回転速度がいたずらに
変動しない。 一方、本第2発明においては、油圧装置におけるのライ
ン圧を各無段変速機構毎に別個独立に制御スるようにし
ている。従って、上記作用・効果の他、各系統の無段変
速機構にトルク分担に見合ったライン圧を与えることが
できるため、一方の側に連結される無段変速機構のベル
トがスリップVず、又、他方の側に連結される無段変速
機構のベルトに過大な張力が加わることがない。そのた
め、耐久性の低下及び伝動効率の低下を確実に防止する
ことができる。 好ましい実施態様は、前記油圧装置におけるライン圧を
制御する手段を、高圧用及び低圧用のリリーフ弁を直列
に配して構成することである。これにより、比較的簡単
な構成で各無段変速機構に最適なライン圧を与えること
ができる。 又好ましくは、前記油圧装置におけるライン圧を$1
t21]する手段が、前記リングギヤが連結されたV型
プーリ装置を含むベルト式無段変速機構へのライン圧P
Aを、前記リングギヤの歯数Z r N前記サンギヤの
函数Zs、外部と連結されるトルクTi、及び該ベルト
式無段変速機構の速度比eAから、(1)式に従い制御
し、前記リングギヤが連結されたV型プーリ装置を含む
ベルト式無段変速機構へのライン圧Paを前記歯数Z
r % Z s s外部との連結トルクT i 、及び
各該ベルト式無段変速機構の速度比8日から、(2)式
に従って制御することとされていることである。 PAl):(Zr/ (Zr+Zs)}×{Ti・(e
A+1)/eA) ・・・・・・・・・(1) pBoC(Zs/ (Z r +Zs ) )×(T1
・(0日+1)70日) ・・・・・・・・・(2) これにより、各無段変速機構毎に更に無駄なく最適な油
圧を与えることができる。
以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
第1図に、本発明が適用された自動車用複列式無段変速
装冒の第1実施例を示す。 この無段変速装置は、エンジン5のクランク軸からの動
力が伝達される入力軸10と、2列のベルト駆動式の無
段変速部A、Bと、i星歯車部40と、外部出力軸2、
特許請求の範囲の「外部」に相当)と、油圧制御部60
と、電子制御部80とで主に構成される。 前記ベルト式無段変速部Aは、第2図に示すように入力
軸10及び第1出力軸2OA上にそれぞれ■型プーリ装
置100A、20OAを備える。 各■型プーリ装置100A、20OAは、それぞれ固定
プーリ11A、21A、及び可動プーリ12A、22A
からなる。そして、油圧シリンダ13A、23Aの油圧
至14A、24A内に油を注入して前記可動プーリ12
A、22Aを入力軸10あるいは第1出力軸2OAの軸
方向に沿って摺動させることにより、前記固定プーリ1
1Aと21A及び可動プーリ12A、22A間の間に形
成されるVifi7の幅が変化して前記■型プーリ装置
100A、20OAの有効径が変えられるようになって
いる。又、これらのV型プーリ装ff1100A。 20OAの間には、伝動ベルト30Aが掛け渡されてお
り、両■型プーリ装置100A、20OAの間に有効径
の変化に応じて、入力軸10から第1出力軸2OA側へ
回転トルクが無段階の速度比率で伝達できるようになっ
ている。 一方、他の無段変速部Bも、基本的に上記無段変速部A
と全く同様な構成とされ、入力軸10及び第2出力軸2
0B上にそれぞれ固定プーリ11B、21B及び油圧シ
リンダ13A、23Aの油圧W14A、24A内に油を
注入して作動される可動プーリ12B、22Bからなる
■型プーリ装置100B、200Bを備え、両■型プー
リ装置100B、2008間に伝動ベルト30Bが掛け
渡されて無段変速が行われるようになっている。 前記遊星歯車部40は、リングギヤ41、サンギヤ42
、プラネタリギヤ44、及びキャリヤ43を有する。即
ち、この遊星歯車部40は、前記無段変速部A、Bの出
力側から外部出力軸20に動力を伝達する糸上の各V型
プーリ20OA、200Bの間に設けられて、該各■型
プーリ装置200A、200Bを第1出力軸2OAと第
2出力軸20Bを含む部分毎に分割すると共に、該第1
出力軸20A1.:連結されたリングギヤ41と前記第
2出力軸20Bに連結されたサンギヤ42とiffff
シリングギヤ41サンギヤ42に噛み合わされて前記出
力軸2oへ動力を伝達するためのプラネタリギヤ44及
びキャリア43とを有するものである。前記キャリヤ4
3は、前記プラネタリギヤ44の遊星運動を外部出力軸
20の回転運動に変えるようにされている。 前記油圧制御部60は、ポンプ基圧を発生させるための
油圧ポンプ62と、該ポンプ基圧を調圧してライン圧と
づるためのリリーフ弁64と、前記無段変速部Aの入力
側の■ギブ−り装置100Aの油圧室14A内に注入さ
れる油の後回を制御するための第1流闇制御弁66Aと
、同じく、無段変速部Bの油圧室14A内に注入される
油の流量を制御するための第2流量制御弁66Bとを備
える。前記リリーフ弁64で調圧されたライン圧は直接
出力側の油圧室24A、24Bに同時に供給される。 前記電子制御部80は、前記無段変速部A、B及び′M
星歯車部40の各部の運転状態を検出するセンサと、前
記油圧制御部60のリリーフ弁64、第1、第2流量制
御弁66A、66Bをt、lJ御するためのコントロー
ラ9oと、を備える。IyJ記センサには、入力側のV
型プーリ装置100A、100Bの回転速度を検出する
入力側プーリ回転速度センサ82と、出力軸側の各V型
プーリ装置200A、200Bの各回転速度を検出する
ための各出力側プーリ回転速度センサ84A、84Bと
、前記キャリヤ43の回転速度を検出するキャリヤ回転
速度センサ86と、がある。上記各センサの出力信号は
コントローラ90内の所定のバッファに入力される。又
、前記エンジン5には回転速度NEを検出するセンサ8
8が備えられ、その出力信号は前記コントローラ90の
所定のバッファに入力される。更に、前記エンジン5の
スロットル開度θT Hzエンジン5の水WTW1スイ
ッチ信号Ig、及び前記無段変速装置の変速位置信号が
コントローラ90の所定のバッファに入力される。 前記コントローラ90は、上記バッファの他に、入力側
、出力側プーリ回転速度センサ82.84A、84B、
キャリヤ回転速度センサ86、及びエンジン回転速度セ
ンサ88の出力信号が入力された各バッファからの出力
信号を波形整形するための各波形整形回路と、前記入力
されたスロットル開度θT Hzエンジン水WTW、ス
イッチ信号Igが入力されたバッファの出力信号をアナ
ログ−デジタル(A/D)変換するためのA/Dコンバ
ータと、を有し、上記波形整形回路で波形整形された信
号及び、A/Dコンバータで変換された信号により、前
記リリーフ弁64、第1、第2流恒制御弁66A、66
Bを電気的に制!20するための信号V p s V^
、Veを出力する。更に、前記コントローラ90は、所
定のプログラムに基づき演算して出力信号を作成する中
央処理装置(CPU)と、既に演算された信号及びプロ
グラムを記憶するための記憶装置if(例えばROM、
RAM)と、クロック信号を発生するクロック装置と、
バッテリーからの電力を各素子へ供給する電源部の周辺
部と、を有する。 次に、この第1実施例の作用を説明する。 この第1実施例における複列式無段変速装だにおいては
、エンジンからの動力は、まず、入力軸10を介して入
力側のV型プーリ装置100A。 100Bの回転力となる。そして、その回転力が伝動ベ
ルト30A、30Bで出力側の■型プーリ装置20OA
、200Bに伝達される。伝達された回転力は各V型プ
ーリ装置20OA、200Bに固着されて回転する冬用
1、第2出力軸2OA。 20Bを介してl星歯車機構40の各ギヤを回転させる
。この際、第1出力軸2OAはリングギヤ41を回転さ
せ、第2出力軸20Bはサンギヤ42を回転させる。こ
のようにしてリングギヤ41とサンギヤ42が回転する
ことにより、プラネタリギヤ44及びキャリヤ43を介
して外部出力軸20が回転し、回転力を例えば車両のト
ランスアクスルに伝達する。 ここで、前記入力軸10の回転速度をNEとし、第1出
力軸20A1第2出力軸20Bの回転速度をそれぞれN
^、NBとし、各無段変速部A、Bの入力側と出力側の
間の各速度比(出力側の回転速度/入力側の回転速度)
をeA、eBとし、外部出力軸20の回転数をNoとし
、遊星歯車機+1R40のサンギヤ42(歯数をZs)
とリングギヤ41(m数をZr)の歯数比をρ(=Zs
/Zr)とすると、該サンギヤ42の回転数即ち第2出
力軸20Bの回転速度NB、リングギヤ41の回転数即
ち第1出力軸2OAの回転速度N^、キャリヤ43の回
転数即ち出力軸20の回転数Noは次式(3)〜(5)
で求めることができる。 N^−NE−13^ ・・・・・・(3)Ne−
NE −e e ・・・
・” (4)(1+ρ)・No−ρ・Ns+N^
”(5)(3)、(4)式を(5)に代入し整理すると
、この実施例に係る複列式無段変速機全体の速度比eは
次式(6)で求めることができる。 e=No/N1 −(eA+ρ・Os)/(1+ρ)・・・(6)従って
、各無段変速部A、Bの速度比eAとe日を等しくなる
ように前記第1、第2流徂制御弁66A、66Bを制御
すれば、各速度比の間にeA−eB−eの関係が成立す
る。これにより、遊星歯車部40を組込んだ全体の速度
比eを、各並列の無段変速部A、8の速度比eA、e日
と容易に同じ値とすることができる。 ところで、各無段変速部A、Bの各速度比eA、e日が
等しくなるように制御している際に、エンジン5の出力
トルクTeは、各無段変速部ASB毎に次式(7)〜(
9)のように分配される。 Te=T^十丁日 ・・・(7) TA−(Z r/ (Z r+Zs )) ・Te・・
・(8) ”、e= (Zs/ (Zr+Zs)) ・Te・・・
(9) 第2発明に係る実施例に関連して後に詳述するように、
この場合、各無段変速部A、Bに加えるべき最適なライ
ン圧は、各分配されたトルクT^、TBに比例した値に
なる。即ち、無段変速部A1Bに加えるべきライン圧P
A、P日は例えば次式%式% 但し、K1〜に4は定数、ΔXはシーブ変位置、ΔPA
、62日は余裕圧である。 ところで、この第1実施例に係る無段変速装置において
は、両無段変速部A、Bに加えられるライン圧は共通で
あるため、各ライン圧PA、P日の大きい方を両無段変
速部に供給するようにすれば、両者のベルトのスリップ
をなくずことができる。このようにライン圧を共通とし
ておくと、若干のエネルギロスはあるものの、リリーフ
弁を1個にできるなど簡易な構成とすることができ、又
、制御もそれだけOs化できる。 次に、コントローラ90により行われる基本的制御につ
いて、第3図に示す流れ図に基づき説明する。 図においてステップ102で、バッファの各人力信号(
各V型プーリの回転速度、エンジン回転速度NE等の回
転パルス信号、アクセル開度のアナログ電圧信号、スイ
ッチ信号等)を読込む。 次いで、ステップ110から130で読込まれた信号を
各物理量に変換すると共に、各無段変速部の速度比を算
出する。即ち、ステップ110で、無段変速部の入、出
力軸の回転速度NE、N^から、前出(3)式を用いて
速度比eAを算出する。 次いで、ステップ120で、無段変速部Bの入、出力軸
間の回転速度Nε、N eから、前出(4)式を用いて
速度比e日を算出する。次いで、ステップ130で、キ
ャリヤ43の回転速度No、エンジン回転速度NE、ス
ロットル開度θTHの物理口を入力信号から算出する。 次いで、ステップ140で、先ステップ110〜130
で求められた物理口に基づき、それら入力された信号や
条件が適当な関係を満たすようにエンジンの目標回転速
度NExを決定する。次いで、ステップ150で、現状
のキャリヤ43の回転速度No及び決定されたエンジン
の目標回転速度NEXから両無段変速部A、B共通の目
標速度比e’(NE”/NO)が決定される。これは、
両無段変速部A、Bが同じ速度比に制御されていれば、
各無段変速部の出力軸2OA、20Bの回転速度がキャ
リヤ43の回転速度と等しくなる、即ち遊星歯車1構の
各ギヤ等が一体で回転できると考えられるからである。 次いで、ステップ160で、両無段変速部A1Bが決定
された目標速度比6Xとなるよう、第1、第2流量制御
弁66A、66Bから各V型プーリ装置100A、10
0Bに供給すべき油流ff1Q^、Q日を次式(11)
、(12)を用いて算出する。 QA−k A ・<e A−f3 ’)/e ^−(1
1)Qe=k a ・(e e −f3 x)/8 s
・・・(12)但し、k^、kE3は比例定数である。 次いで、ステップ170で、エンジン5の出力トルクを
例えば入力されたエンジン回転速度Nεとアクセル開度
θTHから推定する。次いで、ステップ180で、両無
段変速部A、Bに分配されるトルクから、必要な共通の
ライン圧PLを算出する。この場合、前出(10A)(
10B)式を簡略化した次式(13)で算出できる。 PL−に−1vlax [(Te・(eA+1)/eA)・Zr/(Zr+Zs
)。 (Te ・(e a+1)/e e) ・Zs/ (Z
r+Zs)]+ΔP ・ (13)但し、ΔPは各無
段変速部A、B共通の余裕圧である。 次いで、ステップ190で必要流量、必要ライン圧とな
るようにリリーフ弁64及び第1、第2流口制御弁66
A、66Bの特性を考慮して両者を補正し、リリーフ弁
64に入力すべき信号Vpと第1、第2のFIl量制御
弁66A、66Bに入力する制御信号■^、V Elを
算出する。次いで、ステップ200で、算出されたtI
Ij御信号V p N V^、Vaを出力し、リリーフ
弁64を該制御信号Vpに、第1、第2流量シリ御弁6
6A、66Bを前記制御信号V^、Vaに従い制御する
。 ところで、上記第1実施例のように、複列式無段変速装
置の各無段変速部A、Bの油圧装置に作用させるライン
圧を一つのリリーフ弁64で調圧した場合、構成は簡素
化できるものの、各無段変速部A、Bのうち、サンギヤ
42と連結された側の無段変速部Aの伝達効率が悪化す
るという問題が生ずる。 即ち、各無段変速部A、Bの伝達効率は、入力側及び出
力側の油圧装置におけるライン圧が伝動ベルト300A
1300Bにすべりを生じさせずにトルク伝達できる入
力トルクに見合った油圧値の場合良好である。しかしな
がら、前記ライン圧を入力トルクに見合った油圧値から
増加させるほど、前記伝達効率が悪化することが実験的
に判明している。上記第1実施例の複列式無段変速装置
は作動中の各無段変速部A、Bの速度比eA、8日が略
等しく(eA+e日)なるように制御されているが、こ
のとぎの各無段変速部A、Bのトルク分担は等しくなら
ない。今、前記リングギヤ41と無段変速部へを連結し
、サンギヤ42と無段変速部Bを連結したとすると、各
無段変速部A1BのトルクをTA、T8とすれば、2系
統のトルク分担比(TA:7日)は、リングギヤとサン
ギヤのトルク分担!(Tr:Ts)に等しく、従って、
次式(14)のようにリングギヤ41(歯数Zr)とサ
ンギヤ42(歯数Zs)の歯数比となる。 TA:Te =Tr :Ts −Zr : Zs ”= (14)この(14
)式の導出について、第4図に示す各ギヤのピッチ円及
び接線力の関係を用いて説明する。なお、図中符号C8
はサンギヤ42のピッチ円、符号CRはリングギヤ41
のピッチ円、符号CPはプラネタリギヤ44のピッチ円
、符号Frは前記リングギヤ41からプラネタリギヤ4
4に作用する接線力、符号Fsはサンギヤ42からプラ
ネタリギヤ44に作用する接線力、rrはリングギヤ4
1のピッチ円の半径、rlはサンギヤ42のピッチ円の
半径である。 2系統の無段変速部A、Bの速度比が等しいとき(eA
=e e ) 、遊星歯車部40のサンギヤ42、リン
グギヤ41、キャリヤ43は一体で同心軸上を周速回転
し、プラネタリギヤ44は自転しない。従って、前記プ
ラネタリギヤ44に作用する接線力Fr1Fsによるモ
ーメントは釣合っており、Fr=Fsが成立つ。この場
合、前記リングギヤ41に加わるトルクT r %サン
ギヤ42に加わるトルクTsはそれぞれ次式(15)(
16)%式% 但し、nはプラネタリギヤの個数である。 又、上記各トルクT r s T 9 %は各ギヤの各
モジュールを1rqlsとすれば、次式(17)及び(
18)で表わされる。 Tr= (Zr −m r/2) ・Fr −n −(
17)Ts=(Zs−1!Is/2> ・Fs−n”−
(18)従って、各モジュールmrs”sが等しいこと
及び上記の如く接線力が等しい(Fs=Fr)ことから
、前記(14)式が成立するのである。通常、サンギヤ
42に比ベリングギヤ41の歯数が大きいものであるた
め、(14)式に従ってトルク分担されると各ギヤのト
ルク分担が不均等となり、前記サンギヤと連結された無
段変速部の受持つトルクが、前記リングギヤと連結され
た無段変速部の受持つトルクより小さくなり、伝達すべ
きトルクも小さくなる。 ところが、上記第1実施例においては、各無段変速部A
、Bに作用するライン圧は1個のリリーフ弁64で調圧
されており、同じ油圧値となっている。また、各伝動ベ
ルト30A、30Bにスリップを生じさせずにトルク伝
達させるためには、前記リングギヤ41と連結された無
段変速部Aに対しての伝達トルクに見合ったライン圧を
供給する必要がある。以上のことから、前記サンギヤ4
2と連結された無段変速部Bには伝達トルクに見合った
油圧値以上のライン圧が作用することになり、ベルト挟
圧力が過大となって、上述の如く無段変速部の伝達効率
の悪化を招いてしまうのである。 上記のような伝達効率の悪化を防止すべく本第2発明は
なされたものであり、この第2発明の実施例として以下
に第2実施例を説明する。 この第2実施例は、前出第2図に示した各無段変速部A
、8の速度比を同一の目標速度比に制御する他に、第5
図に示すような油圧装置で各無段変速部ASBにおける
ライン圧を別個独立に制御するものである。第5図に示
すように、この油圧装置は、高圧用の第1リリーフ弁6
4Aと、低圧用の第2リリーフ弁64Bを有する。その
他油圧ポンプ62、第1、第2流口制御弁66A、66
Bは先に説明した第1実施例と同様であるので説明は略
し、また、その他の構成も、前記第1実施例と同様であ
るので詳細な説明は略す。 第5図において、油圧ポンプ62から出力されるポンプ
暴圧は第1リリーフ弁64Aで高圧のライン圧PHに調
圧され、第2リリーフ弁64Bでより低圧のライン圧P
Lに調圧される。そして、前記リリーフ弁64Aで調圧
された高圧のライン圧PHは第2図中の出力側油圧室2
4Aに直接供給される。更に該ライン圧PHは第1流量
制御弁66Aで油流量が調整されて前記無段変速部Aの
入力側油圧室14Aへ入力される。一方、前記リリーフ
弁64Bによって調圧された低圧のライン圧PLは無段
変速部Bの出力側油圧室24Bに直接供給される。更に
、前記該ライン圧PLは第2m tl LSI御弁66
Bで油流量が調整されて入力側油圧室14Bに入力され
る。 なお、2系統の無段変速部A、Bの入力側油圧苗14A
、14Bと出力側油圧室24A、24Bを入換えて、各
ライン圧PH,PLを直接入力側油圧室14A、148
1.:導き、出力側油圧室へのinを制御することによ
って速度比を変化させる414成の油圧回路としてもよ
い。ただし、車両停止時に無段変速部A、Bが回転しな
い構造とされた場合、ベルトかかり位置を無段変速部A
、Bの非回転時に減速側へ移動させやずい点から、第5
図に示されるような構成の油圧回路の方がより好ましい
と言える。 上記のような構成の油圧回路により、2系統の51((
段変速部A、Bのライン圧PM、PLが制御可能となる
。そこで、それら無段変速部A、8の速度比を同一に制
御する際に、リングギヤ41側の無段変速部Aのライン
圧PA(即ち高圧に調圧されたライン圧PH)とサンギ
ヤ42側の無段変速部Bのライン圧P日(即ら低圧に調
圧されたライン圧PL)を次式(19)、(20)でυ
J御する。 なお、エンジントルクTeは、マツプより推定すること
ができる。 PAOC(Z r/Z r +Zs ) )X(Te・
(eA+1)/eA) ・・・・・・・・・(19) PBOC(Zs/ (Zr+Zs)) X (Te ・(e s+1)/e B)・・・・・・
・・・(20) 上記(19)、(20)式に従い制御する結果、2系統
の無段変速部A、Bには、そのトルク分担に見合ったラ
イン圧が与えられるため、リングギヤ側の無段変速部A
の挟圧が不足して伝動ベルト30Aがスリップすること
がなく、又、サンギヤ42側の無段変速部Bの挟圧力が
過大となり伝動ベルト30Bに過大な張力が加わること
がない。 そのため、無段変速装置全体の伝達効率の低下を防止し
、より好ましい伝達特性を得ることができる。 なお、前記第1及び第2実施例においては、出力側の■
型プーリ装置20OA1200Bで駆動される駆動軸2
OA、20Bが分割されて、各V型プーリ装置20OA
、200Bの回転数の差が3uu歯車部40で吸収され
るようになっている。 しかしながら、この遊星歯車部40の設置位置は出力側
に限定されるものではなく、入力軸側に入力軸を分割し
て設置することもできる。 又、遊星歯車部40を各無段変速部A、Bと外部出力軸
2oの間に設置していたが、本発明の適用範囲はこれに
限定されず前記遊星歯車部40を各無段変速部A、Bに
対して外部出力軸20と反対側即ち図中左側に設けるこ
ともできる。このように前記遊星歯車機構40を設けれ
ば、該″t1星歯車機構40の点検補修が容易になり、
保守性が向上する。 更に、前記第1、第2実施例においては、2つの無段変
速部を有する複列式無段変速i置に本発明を適用した場
合について説明したが、本発明が適用される複列式無段
変速装置の無段変速部の数はこれに限定されず、3以上
の無段変速部を有する複列式無段変速装置に本発明を適
用することもできる。
装冒の第1実施例を示す。 この無段変速装置は、エンジン5のクランク軸からの動
力が伝達される入力軸10と、2列のベルト駆動式の無
段変速部A、Bと、i星歯車部40と、外部出力軸2、
特許請求の範囲の「外部」に相当)と、油圧制御部60
と、電子制御部80とで主に構成される。 前記ベルト式無段変速部Aは、第2図に示すように入力
軸10及び第1出力軸2OA上にそれぞれ■型プーリ装
置100A、20OAを備える。 各■型プーリ装置100A、20OAは、それぞれ固定
プーリ11A、21A、及び可動プーリ12A、22A
からなる。そして、油圧シリンダ13A、23Aの油圧
至14A、24A内に油を注入して前記可動プーリ12
A、22Aを入力軸10あるいは第1出力軸2OAの軸
方向に沿って摺動させることにより、前記固定プーリ1
1Aと21A及び可動プーリ12A、22A間の間に形
成されるVifi7の幅が変化して前記■型プーリ装置
100A、20OAの有効径が変えられるようになって
いる。又、これらのV型プーリ装ff1100A。 20OAの間には、伝動ベルト30Aが掛け渡されてお
り、両■型プーリ装置100A、20OAの間に有効径
の変化に応じて、入力軸10から第1出力軸2OA側へ
回転トルクが無段階の速度比率で伝達できるようになっ
ている。 一方、他の無段変速部Bも、基本的に上記無段変速部A
と全く同様な構成とされ、入力軸10及び第2出力軸2
0B上にそれぞれ固定プーリ11B、21B及び油圧シ
リンダ13A、23Aの油圧W14A、24A内に油を
注入して作動される可動プーリ12B、22Bからなる
■型プーリ装置100B、200Bを備え、両■型プー
リ装置100B、2008間に伝動ベルト30Bが掛け
渡されて無段変速が行われるようになっている。 前記遊星歯車部40は、リングギヤ41、サンギヤ42
、プラネタリギヤ44、及びキャリヤ43を有する。即
ち、この遊星歯車部40は、前記無段変速部A、Bの出
力側から外部出力軸20に動力を伝達する糸上の各V型
プーリ20OA、200Bの間に設けられて、該各■型
プーリ装置200A、200Bを第1出力軸2OAと第
2出力軸20Bを含む部分毎に分割すると共に、該第1
出力軸20A1.:連結されたリングギヤ41と前記第
2出力軸20Bに連結されたサンギヤ42とiffff
シリングギヤ41サンギヤ42に噛み合わされて前記出
力軸2oへ動力を伝達するためのプラネタリギヤ44及
びキャリア43とを有するものである。前記キャリヤ4
3は、前記プラネタリギヤ44の遊星運動を外部出力軸
20の回転運動に変えるようにされている。 前記油圧制御部60は、ポンプ基圧を発生させるための
油圧ポンプ62と、該ポンプ基圧を調圧してライン圧と
づるためのリリーフ弁64と、前記無段変速部Aの入力
側の■ギブ−り装置100Aの油圧室14A内に注入さ
れる油の後回を制御するための第1流闇制御弁66Aと
、同じく、無段変速部Bの油圧室14A内に注入される
油の流量を制御するための第2流量制御弁66Bとを備
える。前記リリーフ弁64で調圧されたライン圧は直接
出力側の油圧室24A、24Bに同時に供給される。 前記電子制御部80は、前記無段変速部A、B及び′M
星歯車部40の各部の運転状態を検出するセンサと、前
記油圧制御部60のリリーフ弁64、第1、第2流量制
御弁66A、66Bをt、lJ御するためのコントロー
ラ9oと、を備える。IyJ記センサには、入力側のV
型プーリ装置100A、100Bの回転速度を検出する
入力側プーリ回転速度センサ82と、出力軸側の各V型
プーリ装置200A、200Bの各回転速度を検出する
ための各出力側プーリ回転速度センサ84A、84Bと
、前記キャリヤ43の回転速度を検出するキャリヤ回転
速度センサ86と、がある。上記各センサの出力信号は
コントローラ90内の所定のバッファに入力される。又
、前記エンジン5には回転速度NEを検出するセンサ8
8が備えられ、その出力信号は前記コントローラ90の
所定のバッファに入力される。更に、前記エンジン5の
スロットル開度θT Hzエンジン5の水WTW1スイ
ッチ信号Ig、及び前記無段変速装置の変速位置信号が
コントローラ90の所定のバッファに入力される。 前記コントローラ90は、上記バッファの他に、入力側
、出力側プーリ回転速度センサ82.84A、84B、
キャリヤ回転速度センサ86、及びエンジン回転速度セ
ンサ88の出力信号が入力された各バッファからの出力
信号を波形整形するための各波形整形回路と、前記入力
されたスロットル開度θT Hzエンジン水WTW、ス
イッチ信号Igが入力されたバッファの出力信号をアナ
ログ−デジタル(A/D)変換するためのA/Dコンバ
ータと、を有し、上記波形整形回路で波形整形された信
号及び、A/Dコンバータで変換された信号により、前
記リリーフ弁64、第1、第2流恒制御弁66A、66
Bを電気的に制!20するための信号V p s V^
、Veを出力する。更に、前記コントローラ90は、所
定のプログラムに基づき演算して出力信号を作成する中
央処理装置(CPU)と、既に演算された信号及びプロ
グラムを記憶するための記憶装置if(例えばROM、
RAM)と、クロック信号を発生するクロック装置と、
バッテリーからの電力を各素子へ供給する電源部の周辺
部と、を有する。 次に、この第1実施例の作用を説明する。 この第1実施例における複列式無段変速装だにおいては
、エンジンからの動力は、まず、入力軸10を介して入
力側のV型プーリ装置100A。 100Bの回転力となる。そして、その回転力が伝動ベ
ルト30A、30Bで出力側の■型プーリ装置20OA
、200Bに伝達される。伝達された回転力は各V型プ
ーリ装置20OA、200Bに固着されて回転する冬用
1、第2出力軸2OA。 20Bを介してl星歯車機構40の各ギヤを回転させる
。この際、第1出力軸2OAはリングギヤ41を回転さ
せ、第2出力軸20Bはサンギヤ42を回転させる。こ
のようにしてリングギヤ41とサンギヤ42が回転する
ことにより、プラネタリギヤ44及びキャリヤ43を介
して外部出力軸20が回転し、回転力を例えば車両のト
ランスアクスルに伝達する。 ここで、前記入力軸10の回転速度をNEとし、第1出
力軸20A1第2出力軸20Bの回転速度をそれぞれN
^、NBとし、各無段変速部A、Bの入力側と出力側の
間の各速度比(出力側の回転速度/入力側の回転速度)
をeA、eBとし、外部出力軸20の回転数をNoとし
、遊星歯車機+1R40のサンギヤ42(歯数をZs)
とリングギヤ41(m数をZr)の歯数比をρ(=Zs
/Zr)とすると、該サンギヤ42の回転数即ち第2出
力軸20Bの回転速度NB、リングギヤ41の回転数即
ち第1出力軸2OAの回転速度N^、キャリヤ43の回
転数即ち出力軸20の回転数Noは次式(3)〜(5)
で求めることができる。 N^−NE−13^ ・・・・・・(3)Ne−
NE −e e ・・・
・” (4)(1+ρ)・No−ρ・Ns+N^
”(5)(3)、(4)式を(5)に代入し整理すると
、この実施例に係る複列式無段変速機全体の速度比eは
次式(6)で求めることができる。 e=No/N1 −(eA+ρ・Os)/(1+ρ)・・・(6)従って
、各無段変速部A、Bの速度比eAとe日を等しくなる
ように前記第1、第2流徂制御弁66A、66Bを制御
すれば、各速度比の間にeA−eB−eの関係が成立す
る。これにより、遊星歯車部40を組込んだ全体の速度
比eを、各並列の無段変速部A、8の速度比eA、e日
と容易に同じ値とすることができる。 ところで、各無段変速部A、Bの各速度比eA、e日が
等しくなるように制御している際に、エンジン5の出力
トルクTeは、各無段変速部ASB毎に次式(7)〜(
9)のように分配される。 Te=T^十丁日 ・・・(7) TA−(Z r/ (Z r+Zs )) ・Te・・
・(8) ”、e= (Zs/ (Zr+Zs)) ・Te・・・
(9) 第2発明に係る実施例に関連して後に詳述するように、
この場合、各無段変速部A、Bに加えるべき最適なライ
ン圧は、各分配されたトルクT^、TBに比例した値に
なる。即ち、無段変速部A1Bに加えるべきライン圧P
A、P日は例えば次式%式% 但し、K1〜に4は定数、ΔXはシーブ変位置、ΔPA
、62日は余裕圧である。 ところで、この第1実施例に係る無段変速装置において
は、両無段変速部A、Bに加えられるライン圧は共通で
あるため、各ライン圧PA、P日の大きい方を両無段変
速部に供給するようにすれば、両者のベルトのスリップ
をなくずことができる。このようにライン圧を共通とし
ておくと、若干のエネルギロスはあるものの、リリーフ
弁を1個にできるなど簡易な構成とすることができ、又
、制御もそれだけOs化できる。 次に、コントローラ90により行われる基本的制御につ
いて、第3図に示す流れ図に基づき説明する。 図においてステップ102で、バッファの各人力信号(
各V型プーリの回転速度、エンジン回転速度NE等の回
転パルス信号、アクセル開度のアナログ電圧信号、スイ
ッチ信号等)を読込む。 次いで、ステップ110から130で読込まれた信号を
各物理量に変換すると共に、各無段変速部の速度比を算
出する。即ち、ステップ110で、無段変速部の入、出
力軸の回転速度NE、N^から、前出(3)式を用いて
速度比eAを算出する。 次いで、ステップ120で、無段変速部Bの入、出力軸
間の回転速度Nε、N eから、前出(4)式を用いて
速度比e日を算出する。次いで、ステップ130で、キ
ャリヤ43の回転速度No、エンジン回転速度NE、ス
ロットル開度θTHの物理口を入力信号から算出する。 次いで、ステップ140で、先ステップ110〜130
で求められた物理口に基づき、それら入力された信号や
条件が適当な関係を満たすようにエンジンの目標回転速
度NExを決定する。次いで、ステップ150で、現状
のキャリヤ43の回転速度No及び決定されたエンジン
の目標回転速度NEXから両無段変速部A、B共通の目
標速度比e’(NE”/NO)が決定される。これは、
両無段変速部A、Bが同じ速度比に制御されていれば、
各無段変速部の出力軸2OA、20Bの回転速度がキャ
リヤ43の回転速度と等しくなる、即ち遊星歯車1構の
各ギヤ等が一体で回転できると考えられるからである。 次いで、ステップ160で、両無段変速部A1Bが決定
された目標速度比6Xとなるよう、第1、第2流量制御
弁66A、66Bから各V型プーリ装置100A、10
0Bに供給すべき油流ff1Q^、Q日を次式(11)
、(12)を用いて算出する。 QA−k A ・<e A−f3 ’)/e ^−(1
1)Qe=k a ・(e e −f3 x)/8 s
・・・(12)但し、k^、kE3は比例定数である。 次いで、ステップ170で、エンジン5の出力トルクを
例えば入力されたエンジン回転速度Nεとアクセル開度
θTHから推定する。次いで、ステップ180で、両無
段変速部A、Bに分配されるトルクから、必要な共通の
ライン圧PLを算出する。この場合、前出(10A)(
10B)式を簡略化した次式(13)で算出できる。 PL−に−1vlax [(Te・(eA+1)/eA)・Zr/(Zr+Zs
)。 (Te ・(e a+1)/e e) ・Zs/ (Z
r+Zs)]+ΔP ・ (13)但し、ΔPは各無
段変速部A、B共通の余裕圧である。 次いで、ステップ190で必要流量、必要ライン圧とな
るようにリリーフ弁64及び第1、第2流口制御弁66
A、66Bの特性を考慮して両者を補正し、リリーフ弁
64に入力すべき信号Vpと第1、第2のFIl量制御
弁66A、66Bに入力する制御信号■^、V Elを
算出する。次いで、ステップ200で、算出されたtI
Ij御信号V p N V^、Vaを出力し、リリーフ
弁64を該制御信号Vpに、第1、第2流量シリ御弁6
6A、66Bを前記制御信号V^、Vaに従い制御する
。 ところで、上記第1実施例のように、複列式無段変速装
置の各無段変速部A、Bの油圧装置に作用させるライン
圧を一つのリリーフ弁64で調圧した場合、構成は簡素
化できるものの、各無段変速部A、Bのうち、サンギヤ
42と連結された側の無段変速部Aの伝達効率が悪化す
るという問題が生ずる。 即ち、各無段変速部A、Bの伝達効率は、入力側及び出
力側の油圧装置におけるライン圧が伝動ベルト300A
1300Bにすべりを生じさせずにトルク伝達できる入
力トルクに見合った油圧値の場合良好である。しかしな
がら、前記ライン圧を入力トルクに見合った油圧値から
増加させるほど、前記伝達効率が悪化することが実験的
に判明している。上記第1実施例の複列式無段変速装置
は作動中の各無段変速部A、Bの速度比eA、8日が略
等しく(eA+e日)なるように制御されているが、こ
のとぎの各無段変速部A、Bのトルク分担は等しくなら
ない。今、前記リングギヤ41と無段変速部へを連結し
、サンギヤ42と無段変速部Bを連結したとすると、各
無段変速部A1BのトルクをTA、T8とすれば、2系
統のトルク分担比(TA:7日)は、リングギヤとサン
ギヤのトルク分担!(Tr:Ts)に等しく、従って、
次式(14)のようにリングギヤ41(歯数Zr)とサ
ンギヤ42(歯数Zs)の歯数比となる。 TA:Te =Tr :Ts −Zr : Zs ”= (14)この(14
)式の導出について、第4図に示す各ギヤのピッチ円及
び接線力の関係を用いて説明する。なお、図中符号C8
はサンギヤ42のピッチ円、符号CRはリングギヤ41
のピッチ円、符号CPはプラネタリギヤ44のピッチ円
、符号Frは前記リングギヤ41からプラネタリギヤ4
4に作用する接線力、符号Fsはサンギヤ42からプラ
ネタリギヤ44に作用する接線力、rrはリングギヤ4
1のピッチ円の半径、rlはサンギヤ42のピッチ円の
半径である。 2系統の無段変速部A、Bの速度比が等しいとき(eA
=e e ) 、遊星歯車部40のサンギヤ42、リン
グギヤ41、キャリヤ43は一体で同心軸上を周速回転
し、プラネタリギヤ44は自転しない。従って、前記プ
ラネタリギヤ44に作用する接線力Fr1Fsによるモ
ーメントは釣合っており、Fr=Fsが成立つ。この場
合、前記リングギヤ41に加わるトルクT r %サン
ギヤ42に加わるトルクTsはそれぞれ次式(15)(
16)%式% 但し、nはプラネタリギヤの個数である。 又、上記各トルクT r s T 9 %は各ギヤの各
モジュールを1rqlsとすれば、次式(17)及び(
18)で表わされる。 Tr= (Zr −m r/2) ・Fr −n −(
17)Ts=(Zs−1!Is/2> ・Fs−n”−
(18)従って、各モジュールmrs”sが等しいこと
及び上記の如く接線力が等しい(Fs=Fr)ことから
、前記(14)式が成立するのである。通常、サンギヤ
42に比ベリングギヤ41の歯数が大きいものであるた
め、(14)式に従ってトルク分担されると各ギヤのト
ルク分担が不均等となり、前記サンギヤと連結された無
段変速部の受持つトルクが、前記リングギヤと連結され
た無段変速部の受持つトルクより小さくなり、伝達すべ
きトルクも小さくなる。 ところが、上記第1実施例においては、各無段変速部A
、Bに作用するライン圧は1個のリリーフ弁64で調圧
されており、同じ油圧値となっている。また、各伝動ベ
ルト30A、30Bにスリップを生じさせずにトルク伝
達させるためには、前記リングギヤ41と連結された無
段変速部Aに対しての伝達トルクに見合ったライン圧を
供給する必要がある。以上のことから、前記サンギヤ4
2と連結された無段変速部Bには伝達トルクに見合った
油圧値以上のライン圧が作用することになり、ベルト挟
圧力が過大となって、上述の如く無段変速部の伝達効率
の悪化を招いてしまうのである。 上記のような伝達効率の悪化を防止すべく本第2発明は
なされたものであり、この第2発明の実施例として以下
に第2実施例を説明する。 この第2実施例は、前出第2図に示した各無段変速部A
、8の速度比を同一の目標速度比に制御する他に、第5
図に示すような油圧装置で各無段変速部ASBにおける
ライン圧を別個独立に制御するものである。第5図に示
すように、この油圧装置は、高圧用の第1リリーフ弁6
4Aと、低圧用の第2リリーフ弁64Bを有する。その
他油圧ポンプ62、第1、第2流口制御弁66A、66
Bは先に説明した第1実施例と同様であるので説明は略
し、また、その他の構成も、前記第1実施例と同様であ
るので詳細な説明は略す。 第5図において、油圧ポンプ62から出力されるポンプ
暴圧は第1リリーフ弁64Aで高圧のライン圧PHに調
圧され、第2リリーフ弁64Bでより低圧のライン圧P
Lに調圧される。そして、前記リリーフ弁64Aで調圧
された高圧のライン圧PHは第2図中の出力側油圧室2
4Aに直接供給される。更に該ライン圧PHは第1流量
制御弁66Aで油流量が調整されて前記無段変速部Aの
入力側油圧室14Aへ入力される。一方、前記リリーフ
弁64Bによって調圧された低圧のライン圧PLは無段
変速部Bの出力側油圧室24Bに直接供給される。更に
、前記該ライン圧PLは第2m tl LSI御弁66
Bで油流量が調整されて入力側油圧室14Bに入力され
る。 なお、2系統の無段変速部A、Bの入力側油圧苗14A
、14Bと出力側油圧室24A、24Bを入換えて、各
ライン圧PH,PLを直接入力側油圧室14A、148
1.:導き、出力側油圧室へのinを制御することによ
って速度比を変化させる414成の油圧回路としてもよ
い。ただし、車両停止時に無段変速部A、Bが回転しな
い構造とされた場合、ベルトかかり位置を無段変速部A
、Bの非回転時に減速側へ移動させやずい点から、第5
図に示されるような構成の油圧回路の方がより好ましい
と言える。 上記のような構成の油圧回路により、2系統の51((
段変速部A、Bのライン圧PM、PLが制御可能となる
。そこで、それら無段変速部A、8の速度比を同一に制
御する際に、リングギヤ41側の無段変速部Aのライン
圧PA(即ち高圧に調圧されたライン圧PH)とサンギ
ヤ42側の無段変速部Bのライン圧P日(即ら低圧に調
圧されたライン圧PL)を次式(19)、(20)でυ
J御する。 なお、エンジントルクTeは、マツプより推定すること
ができる。 PAOC(Z r/Z r +Zs ) )X(Te・
(eA+1)/eA) ・・・・・・・・・(19) PBOC(Zs/ (Zr+Zs)) X (Te ・(e s+1)/e B)・・・・・・
・・・(20) 上記(19)、(20)式に従い制御する結果、2系統
の無段変速部A、Bには、そのトルク分担に見合ったラ
イン圧が与えられるため、リングギヤ側の無段変速部A
の挟圧が不足して伝動ベルト30Aがスリップすること
がなく、又、サンギヤ42側の無段変速部Bの挟圧力が
過大となり伝動ベルト30Bに過大な張力が加わること
がない。 そのため、無段変速装置全体の伝達効率の低下を防止し
、より好ましい伝達特性を得ることができる。 なお、前記第1及び第2実施例においては、出力側の■
型プーリ装置20OA1200Bで駆動される駆動軸2
OA、20Bが分割されて、各V型プーリ装置20OA
、200Bの回転数の差が3uu歯車部40で吸収され
るようになっている。 しかしながら、この遊星歯車部40の設置位置は出力側
に限定されるものではなく、入力軸側に入力軸を分割し
て設置することもできる。 又、遊星歯車部40を各無段変速部A、Bと外部出力軸
2oの間に設置していたが、本発明の適用範囲はこれに
限定されず前記遊星歯車部40を各無段変速部A、Bに
対して外部出力軸20と反対側即ち図中左側に設けるこ
ともできる。このように前記遊星歯車機構40を設けれ
ば、該″t1星歯車機構40の点検補修が容易になり、
保守性が向上する。 更に、前記第1、第2実施例においては、2つの無段変
速部を有する複列式無段変速i置に本発明を適用した場
合について説明したが、本発明が適用される複列式無段
変速装置の無段変速部の数はこれに限定されず、3以上
の無段変速部を有する複列式無段変速装置に本発明を適
用することもできる。
第1図は、本第1発明に係る複列式無段変速装置の第1
実施例の全体構成を示す一部ブロック図を含む断面図、
第2図は、前記第1実施例における複列式無段変速装置
の構成を示す断面図、第3図は、前記第1実施例の作用
を説明する°ための制御手順を示す流れ図、第4図は、
遊星歯i機構の各歯車のピッチ円と接線力の関係の例を
示すね図、第5図は、本第2発明に係る第2実施例にお
ける油圧回路の要部を示す概略ブロック図である。 10・・・入力軸、 20・・・外部出力軸、 2OA、20B・・・第1、第2出力軸、11A、11
8121A、21B・・・固定プーリ、12A112B
、22A、22B・・・可動プーリ、13A、1381
23A、23B・・・油圧シリンダ、14A、14B、
24A124B・・・油圧室、30A、30B・・・伝
動ベルト、 40・・・遊星歯車部、 41・・・リングギヤ、 42・・・サンギヤ、 43・・・キャリヤ、 44・・・プラネタリギヤ、 62・・・油圧ポンプ、 64A、64B・・・リリーフ弁、 66A、66B・・・第1、第2流量制御弁、80・・
・電子制御部、 82・・・入力側プーリ回転速度センサ、84A、84
B・・・出力側プーリ回転速度センサ、86・・・キャ
リヤ回転速度センサ、 88・・・エンジン回転速度センサ、 90・・・コントローラ、 100A、100B、20OA、200B・・・V型プ
ーリ装置。
実施例の全体構成を示す一部ブロック図を含む断面図、
第2図は、前記第1実施例における複列式無段変速装置
の構成を示す断面図、第3図は、前記第1実施例の作用
を説明する°ための制御手順を示す流れ図、第4図は、
遊星歯i機構の各歯車のピッチ円と接線力の関係の例を
示すね図、第5図は、本第2発明に係る第2実施例にお
ける油圧回路の要部を示す概略ブロック図である。 10・・・入力軸、 20・・・外部出力軸、 2OA、20B・・・第1、第2出力軸、11A、11
8121A、21B・・・固定プーリ、12A112B
、22A、22B・・・可動プーリ、13A、1381
23A、23B・・・油圧シリンダ、14A、14B、
24A124B・・・油圧室、30A、30B・・・伝
動ベルト、 40・・・遊星歯車部、 41・・・リングギヤ、 42・・・サンギヤ、 43・・・キャリヤ、 44・・・プラネタリギヤ、 62・・・油圧ポンプ、 64A、64B・・・リリーフ弁、 66A、66B・・・第1、第2流量制御弁、80・・
・電子制御部、 82・・・入力側プーリ回転速度センサ、84A、84
B・・・出力側プーリ回転速度センサ、86・・・キャ
リヤ回転速度センサ、 88・・・エンジン回転速度センサ、 90・・・コントローラ、 100A、100B、20OA、200B・・・V型プ
ーリ装置。
Claims (4)
- (1)固定プーリ及び可動プーリからなり油圧装置によ
つて有効径が可変とされたV型プーリ装置を入力側及び
出力側の動力伝達系上にそれぞれ有し、該V型プーリ装
置間に掛け渡された伝動ベルトにより前記入力側の回転
を出力側に無段階に変速して伝達することのできるベル
ト式無段変速機構を、該入力側及び出力側の動力伝達系
の間に並列に少なくとも2列備えた複列式無段変速装置
において、 前記入力側及び出力側のいずれか一方の側の動力伝達系
上に設けられ、該動力伝達系を前記各V型プーリ装置を
含む部分毎に分割すると共に、分割された部分の一つに
連結されたサンギヤと、その他の部分に連結されたリン
グギヤと、前記サンギヤ及びリングギヤに噛み合わされ
て外部との動力伝達に用いられるプラネタリギヤ及びキ
ャリヤと、を有する構成とされた遊星歯車機構と、前記
各無段変速機構の速度比を同一の目標速度比となるよう
制御する手段と、 を備えたことを特徴とする複列式無段変速装置。 - (2)固定プーリ及び可動プーリからなり油圧装置によ
つて有効径が可変とされたV型プーリ装置を入力側及び
出力側の動力伝達系上にそれぞれ有し、該V型プーリ装
置間に掛け渡された伝動ベルトにより前記入力側の回転
を出力側に無段階に変速して伝達することのできるベル
ト式無段変速機構を、該入力側及び出力側の動力伝達系
の間に並列に少なくとも2列備えた複列式無段変速装置
において、 前記入力側及び出力側のうちいずれか一方の側の動力伝
達系上に設けられ、該動力伝達系を前記各V型プーリ装
置を含む部分毎に分割すると共に、分割された部分の一
つに連結されたサンギヤと、その他の部分に連結された
リングギヤと、前記サンギヤ及びリングギヤに噛み合わ
されて外部との動力伝達に用いられるプラネタリギヤ及
びキャリヤと、を有する構成とされた遊星歯車機構と、
前記各無段変速機構の速度比を同一の目標速度比となる
よう制御する手段と、 前記油圧装置におけるライン圧を各無段変速機構毎に別
個独立に制御する手段と、を備えたことを特徴とする複
列式無段変速装置。 - (3)前記油圧装置におけるライン圧を制御する手段が
、高圧用及び低圧用のリリーフ弁を直列に配して構成さ
れる特許請求の範囲第2項に記載の複列式無段変速装置
。 - (4)前記油圧装置におけるライン圧を制御する手段が
、前記リングギヤが連結されたV型プーリ装置を含むベ
ルト式無段変速機構へのライン圧P_Aを、前記リング
ギヤの歯数Zr、前記サンギヤの歯数Zs、外部と連結
されるトルクTi、及び該ベルト式無段変速機構の速度
比e_Aから、P_A∝{Zr/(Zr+Zs)} ×{Ti・(e_A+1)/e_A} に従い制御し、前記サンギヤが連結されたV型プーリ装
置を含むベルト式無段変速機構へのライン圧P_Bを、
前記歯数Zr、Zs、外部との連結トルクTi、及び該
ベルト式無段変速機構の速度比c_Bから、 P_B∝{Zs/(Zr+Zs)} ×{Ti・(e_B+1)/e_B} に従い制御するようにされた特許請求の範囲第2項又は
第3項に記載の複列式無段変速装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61179056A JPS6338757A (ja) | 1986-07-30 | 1986-07-30 | 複列式無段変速装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61179056A JPS6338757A (ja) | 1986-07-30 | 1986-07-30 | 複列式無段変速装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6338757A true JPS6338757A (ja) | 1988-02-19 |
Family
ID=16059342
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61179056A Pending JPS6338757A (ja) | 1986-07-30 | 1986-07-30 | 複列式無段変速装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6338757A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CZ303794B6 (cs) * | 2007-03-08 | 2013-05-09 | Sew Eurodrive Cz S. R. O. | Vícestupnová prevodovka s rozvetvením prenáseného zatízení |
CZ303858B6 (cs) * | 2012-05-11 | 2013-05-29 | Zetor Tractors A.S. | Usporádání reverzacní dvoutoké prevodovky, zejména pro motorová vozidla a stavební stroje, s dvema vetvemi toku výkonu |
-
1986
- 1986-07-30 JP JP61179056A patent/JPS6338757A/ja active Pending
Cited By (9)
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---|---|---|---|---|
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