JP2000198375A - 変速比無限大無段変速機の変速制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 【解決手段】 無段変速機２と一定変速機３とをユニッ
ト入力軸１ａにそれぞれ連結するとともに、無段変速機
２と一定変速機３の出力軸を遊星歯車機構５、動力循環
モードクラッチ９及び直結モードクラッチ１０を介して
ユニット出力軸６に連結し、車両の制動状態を検出する
ブレーキスイッチ８６と、エンジン回転数を検出するエ
ンジン回転数センサ８１と、制動状態が検出されたとき
には、エンジン回転数の検出値と予め設定した最低エン
ジン回転数を比較して、エンジン回転数が最低エンジン
回転数よりも小さいときには、動力循環モードクラッチ
９または直結モードクラッチ１０の締結容量を低減す
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、本願出願人が提案した特開平
９−２１０１７５号などがある。

【０００３】これは、エンジンに連結されるユニット入
力軸に無段変速機と一定変速機（減速機）とを並列的に
連結するとともに、これらの出力をユニット出力軸に配
設した遊星歯車機構で結合したもので、無段変速機の出
力側は無段変速機出力ギア列を介して遊星歯車機構のサ
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それぞれ連結され
る。

【０００４】また、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１０に示すように、動力循環モードクラッチを締結す
る一方、直結モードクラッチを解放することにより、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ｉｉ（図中ＩＶＴ比ｉｉ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ＧＮＰ）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ｉｃ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、走行中には直結モードクラッチま
たは動力循環モードクラッチの一方を締結するととも
に、無段変速機の変速比（図中ＣＶＴ比ｉｃ）をアクチ
ュエータの駆動によって変更することで、任意のユニッ
ト変速比ｉｉへ向けて連続的に変速を行うものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の変速比無限大無段変速機にあっては、直結モードま
たは動力循環モードのいずれにおいても、直結モードク
ラッチまたは動力循環モードクラッチを締結してエンジ
ンと結合した状態で走行を行っており、急制動を行って
停止する際には、図１０の特性に沿ってギアードニュー
トラルポイントＧＮＰへ向けて変速を行うが、無段変速
機のアクチュエータが急制動時の車速の急減に追従でき
ない場合では、運転可能なエンジン回転数を維持できず
にエンジンがストールする場合があるという問題があっ
た。

【０００８】また、急制動時にエンジンのストールを防
止するため、動力循環モードクラッチと直結モードクラ
ッチを共に解放して、エンジンとユニット出力軸６の連
結を解除してアイドル回転数を維持させることも考えら
れるが、この場合、動力循環モードクラッチもしくは直
結モードクラッチを再締結させる必要があり、これらク
ラッチの再締結時にショックが大きくなること及び車両
が停止して無段変速機の変速比をギアードニュートラル
ポイントＧＮＰに設定してから動力循環モードクラッチ
を締結すると、無段変速機へエンジンのトルクが伝達さ
れることで変速比が変動し、ギアードニュートラルポイ
ントＧＮＰの維持が難しくなるという問題等があった。

【０００９】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、急制動時にエンジンのストールを確実に防
止して、変速制御を円滑に行うことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、エンジン
に連結されたユニット入力軸に、変速比を連続的に変更
可能な無段変速機と一定変速機とを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、前記動力循環モードクラッチ及び直結モードクラ
ッチの制御によって動力循環モードと直結モードを切り
換えるクラッチ制御手段と、前記無段変速機の変速比を
制御することで変速比無限大無段変速機のユニット変速
比を設定する変速比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、車両の制動状態を検
出する制動状態検出手段と、エンジン回転数を検出する
エンジン回転数検出手段と、前記制動状態が検出された
ときには、エンジン回転数の検出値と予め設定した最低
エンジン回転数を比較する比較手段と、この比較結果に
おいて、エンジン回転数が最低エンジン回転数よりも小
さいときには、前記クラッチ制御手段が動力循環モード
クラッチまたは直結モードクラッチの締結容量を低減す
る。

【００１１】また、第２の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記比較手段は、最低エンジン回転数を車速に応
じて変更する。

【００１２】また、第３の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記クラッチ制御手段は、動力循環モードクラッ
チまたは直結モードクラッチの締結容量を、これらクラ
ッチの目標相対回転数に応じて変更する締結容量変更手
段を設ける。

【００１３】また、第４の発明は、前記第３の発明にお
いて、前記締結容量変更手段は、エンジン回転数が最低
エンジン回転数以上となるように、動力循環モードクラ
ッチまたは直結モードクラッチの締結容量を設定する。

【００１４】また、第５の発明は、前記第３の発明にお
いて、前記締結容量変更手段は、直結モードから動力循
環モードへ移行する際には、直結モードクラッチの締結
容量の減少と動力循環モードクラッチの締結容量の増大
を同期的に行う。

【００１５】

【発明の効果】したがって、第１の発明は、変速比無限
大無段変速機は、エンジンとユニット出力軸を常時連結
して車両の停止状態から任意の変速比まで連続的に変速
することができ、制動が開始されてエンジン回転数が予
め設定した最低エンジン回転数よりも小さくなると、動
力循環モードクラッチまたは直結モードクラッチの締結
容量を低減することで、これらクラッチが相対回転可
能、すなわち半クラッチ状態となって、エンジンとユニ
ット出力軸の連結状態を維持しながら、エンジン回転数
が過度に低下してストールするのを防止するとともに、
制動終了後に車両が停止しても、動力循環モードクラッ
チの締結状態を維持しているため、ギアードニュートラ
ルポイントＧＮＰからずれることがなく、急制動時のエ
ンジンストールを防止ししながら、変速制御の精度を確
保することができる。

【００１６】また、第２の発明は、最低エンジン回転数
を車速に応じて変更することで、エンジン回転数を無段
変速機で設定可能な範囲内に維持することができる。

【００１７】また、第３の発明は、クラッチの締結容量
を、クラッチの目標相対回転数となるように変更するこ
とで、急制動時にはクラッチの締結状態を維持しなが
ら、エンジン回転数の制御を行うことができる。

【００１８】また、第４の発明は、急制動時などではエ
ンジン回転数が過度に低下するのを防いで、最低エンジ
ン回転数以上の回転数を維持して、エンジンのストール
を確実に回避することができる。

【００１９】また、第５の発明は、直結モードから動力
循環モードへ移行する際に、直結モードクラッチの締結
容量の減少と動力循環モードクラッチの締結容量の増大
を同期的に行うことで、モードの切り換えを迅速かつ円
滑に行って、直結モードからの制動時でも、エンジン回
転数の維持と変速制御の精度を確保できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】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。

【００２１】図１〜図５に、ハーフトロイダルで構成さ
れたダブルキャビティ式のトロイダル型無段変速機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。

【００２２】図１〜図３に示すように、変速比無限大無
段変速機はエンジンのクランクシャフト（図示せず）に
連結されるユニット入力軸１ａ、１ｂに、変速比を連続
的に変更可能な無段変速機２と、ギア３ａ、ギア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をユニット出力軸
６に配設するとともに遊星歯車機構５で連結したもの
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。

【００２３】サンギア５ａと連結した無段変速機出力軸
４は、スプロケット４ａ及びチェーン４０から無段変速
機２の駆動力を受け、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、リングギア５ｃもユニット出力軸
６に結合される。

【００２４】ユニット出力軸６の図中右側には変速機出
力ギア７が設けられ、この変速機出力ギア７はディファ
レンシャルギア８のファイナルギア１２と歯合し、ディ
ファレンシャルギア８に結合する駆動軸１１ａ、１１ｂ
は、所定の総減速比で駆動力が伝達される。

【００２５】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、２０をそれぞれ挟持、押圧するダブルキャビテ
ィのハーフトロイダル型で構成され、一対の出力ディス
ク２２の間に介装された出力スプロケット２ａは、チェ
ーン４０を介してユニット入力軸１ａ、１ｂと平行して
配置されたユニット出力軸６の無段変速機出力軸４に形
成したスプロケット４ａと連結する。

【００２６】また、図２に示すように、ユニット入力軸
１ａ、１ｂは、同軸的に配設されるとともに、ローディ
ングカム１３を介して回転方向で結合しており、ユニッ
ト入力軸１ａはエンジンのクランクシャフトに結合され
るとともに、一定変速機３のギア３ａを形成し、ユニッ
ト入力軸１ｂは２組の入力ディスク２１、２１に連結さ
れて、ユニット入力軸１ａからの入力トルクに応じてロ
ーディングカム１３が発生した軸方向の押圧力によっ
て、パワーローラ２０、２０を入出力ディスクの間で挟
持、押圧する。

【００２７】そして、対向する位置に配置されたパワー
ローラ２０、２０は、図４に示すように、下部を油圧シ
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２３にそれぞれ軸支され、複数の
トラニオン２３のうちの一つ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
とトラニオン２３の軸方向変位を合成してフィードバッ
クするためのプリセスカム３５が設けられる。

【００２８】油圧シリンダ３０はピストン３１によって
画成された上下の油室３０Ａ、３０Ｂを備えており、図
４に示すように、対向配置されたトラニオン２３、２３
の油圧シリンダ３０、３０は、油室３０Ａ、３０Ｂの配
置が相互に逆転すように設定されて、トラニオン２３、
２３は相互に逆方向へ駆動される。

【００２９】このため、油室３０Ａの油圧を増大すると
同時に油室３０Ｂの油圧を低減すると、図中右側のトラ
ニオン２３が上昇する一方、図中左側のトラニオン２３
は下降してパワーローラ２０、２０はＬｏ側（変速比＝
大側）へ傾転して変速が行われる。一方、油室３０Ａの
油圧を低減すると同時に油室３０Ｂの油圧を増大する
と、図中右側のトラニオン２３が下降する一方、図中左
側のトラニオン２３は上昇してパワーローラ２０、２０
はＨｉ側（変速比＝小側）へ傾転して変速が行われる。

【００３０】そして、プリセスカム３５は、図４に示す
ように円周方向に所定の傾斜を備えたカム溝またはカム
面を備えており、このカム溝またはカム面に揺動自在な
フィードバックリンク３８の一端が摺接する。

【００３１】フィードバックリンク３８は、例えば、Ｌ
字状に形成されるとともに揺動軸３９を中心に揺動自在
に支持されており、一端で上記カム溝またはカム面と摺
接する一方、他端で変速リンク３７の一端と係合し、ト
ラニオン２３の回転量、すなわち傾転角と、軸方向変位
量を変速リンク３７の一端に伝達する。

【００３２】図５に示すように、変速リンク３７は、中
央部でシフトコントロールバルブ４６のスプール４６Ｓ
の端部と連結する一方、フィードバックリンク３８と連
結した端部の反対側の端部ではステップモータ３６と連
結し、変速リンク３７はステップモータ３６の駆動によ
ってシフトコントロールバルブ４６を軸方向に変位させ
るとともに、トラニオン２３の回動と軸方向変位に応じ
てシフトコントロールバルブ４６を軸方向に変位させ
る。

【００３３】一方、直結モードと動力循環モード切り換
える動力循環モードクラッチ９と直結モードクラッチ１
０は、遊星歯車機構５を挟んだユニット出力軸６上で同
軸的に配設されており、動力循環モードクラッチ９は油
室９ａに供給されるクラッチ圧Ｐｐｒｃがリターンスプ
リング９ｂに対向してピストンを押圧することで締結が
行われ、クラッチ圧Ｐｐｒｃの低下に応じてクラッチ容
量を減少して半クラッチ状態から解放に至る。

【００３４】同様に直結モードクラッチ１０は油室１０
ａに供給されるクラッチ圧Ｐｄｃがリターンスプリング
１０ｂに対向してピストンを押圧することで締結が行わ
れ、クラッチ圧Ｐｄｃの低下に応じてクラッチ容量を減
少して半クラッチ状態から解放に至る。

【００３５】なお、これら動力循環モードクラッチ９、
直結モードクラッチ１０は、運転者のシフト操作に応動
するセレクトスイッチ８５（図３参照）が、ニュートラ
ル位置Ｎまたはパーキング位置Ｐのときには、共に解放
状態となる一方、走行レンジＤにあるときはどちらか一
方のクラッチが締結されており、後退レンジＲでは動力
循環モードクラッチ９が締結される。

【００３６】変速比無限大無段変速機の変速制御は、図
３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によって行われ、ユニッ
ト入力軸１の回転数Ｎｉ（＝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等の回
転数から車速ＶＳＰを検出する車速センサ８３からの出
力と、アクセル開度センサ８４が検出したアクセルペダ
ルの踏み込み量ＡＰＳと、シフト操作に応動するセレク
トスイッチ８５からのシフト位置ＰＯＳ、ブレーキスイ
ッチ８６からのブレーキ信号ＢＲＫ等がそれぞれ入力さ
れる。

【００３７】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９１、９２をデューティ制御により駆動すること
で動力循環モードクラッチ９と直結モードクラッチ１０
を選択的に締結して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ｉｉ
（ユニット入力軸１ａとユニット出力軸６の速度比＝変
速比）となるようにステップモータ３６を駆動すること
で無段変速機２の変速比ｉｃ（以下、ＣＶＴ比ｉｃとす
る）を制御する。なお、セレクトスイッチ８５の検出値
ＰＯＳは、上記したように走行レンジをＤ、後退レンジ
をＲ、ニュートラル位置をＮ、パーキング位置をＰと
し、また、ブレーキスイッチ８６の検出値は、ブレーキ
作動時にＯＮ、ブレーキ解放時にＯＦＦとする。

【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で所定の圧力に調整さ
れ、ライン圧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、トラニ
オン２３を駆動する油圧シリンダ３０への流量と供給方
向を制御するシフトコントロールバルブ４６が接続さ
れ、上記したように、変速リンク３７を介して変速制御
コントローラ８０に制御されるステップモータ３６また
はフィードバックリンク３８の変位に応じてスプール４
６Ｓが変位し、スプール４６Ｓの変位量に応じてライン
圧ＰＬを油圧シリンダ３０の２つの油室３０Ａ、３０Ｂ
のうちの一方へ供給する。

【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９２と、直結モ
ードクラッチ１０を制御するソレノイド９１が配設さ
れ、これらソレノイド９１、９２は変速制御コントロー
ラ８０によってデューティ制御される。

【００４２】デューティ制御によって駆動されたソレノ
イド９２からの信号圧に応じて、制御弁９４は、マニュ
アルバルブ６０からのライン圧ＰＬを調圧してクラッチ
圧Ｐｐｒｃとして動力循環モードクラッチ９へ供給し、
締結、解放を行っており、この信号圧の増大によってク
ラッチ圧Ｐｐｒｃも増大して、動力循環モードクラッチ
９は解放状態から締結されるとともにトルク伝達容量が
クラッチ圧Ｐｐｒｃに応じて増大する一方、ソレノイド
９２からの信号圧が減少するとクラッチ圧Ｐｐｒｃも低
下して、制御弁９４は動力循環モードクラッチ９の油室
９ａ（図２参照）をドレーンに接続して半クラッチ状態
の後に解放する。

【００４３】同様に、ソレノイド９１からの信号圧に応
じて、制御弁９３はマニュアルバルブ６０からのライン
圧ＰＬを調圧し、クラッチ圧Ｐｄｃとして直結モードク
ラッチ１０へ供給して締結、解放を行っており、ソレノ
イド９１からの信号圧が増大するとクラッチ圧Ｐｄｃも
増大して解放状態から締結されるとともにトルク伝達容
量がクラッチ圧Ｐｄｃに応じて増大する一方、信号圧が
減少するとクラッチ圧Ｐｄｃも低下するため、制御弁９
３は直結モードクラッチ１０の油室１０ａ（図２参照）
をドレーン側に接続して半クラッチ状態の後に解放す
る。

【００４４】このように、上記ソレノイド９２、９１の
デューティ制御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と
ともに、ソレノイド９１、９２のデューティ比に応じて
伝達トルクの制御を行うことができる。

【００４５】ここで、シフトコントロールバルブ４６
は、ライン圧回路１０１に連通した供給ポート４６Ｐ
と、油圧シリンダ３０の油室３０Ａと連通したＬｏ側ポ
ート４６Ｌと、油圧シリンダ３０の油室３０Ｂと連通し
たＨｉ側ポート４６Ｈと、２つのドレーンポート４６
Ｄ、４６Ｄが供給ポート４６Ｐを挟んで設けられてお
り、スプール４６Ｓの軸方向変位に応じて、供給ポート
４６ＰからＬｏ側ポート４６ＬまたはＨｉ側ポート４６
Ｈのうちの一方にライン圧ＰＬが調圧されて供給される
一方、他方のポートはドレーンポート４６Ｄと連通す
る。

【００４６】すなわち、スプール４６Ｓが中立位置にあ
る場合は、供給ポート４６Ｐ、ドレーンポート４６Ｄ、
Ｌｏ側ポート４６Ｌ及びＨｉ側ポート４６Ｈはそれぞれ
封止されて、油室３０Ａ及び油室３０Ｂの油圧が保持さ
れる。

【００４７】この中立位置から図中上方へスプール４６
Ｓが変位すると、供給ポート４６ＰとＬｏ側ポート４６
Ｌが連通する一方、Ｈｉ側ポート４６Ｈがドレーンポー
ト４６Ｄと連通し、供給ポート４６Ｐの開口量と供給ポ
ート４６ＰとＬｏ側ポート４６Ｌの差圧（圧力差）に応
じた流量がＬｏ側ポート４６Ｌへ供給される。

【００４８】逆に、中立位置から図中下方へスプール４
６Ｓが変位すると、供給ポート４６ＰとＨｉ側ポート４
６Ｈが連通する一方、Ｌｏ側ポート４６Ｌがドレーンポ
ート４６Ｄと連通し、供給ポート４６Ｐの開口量と供給
ポート４６ＰとＨｉ側ポート４６Ｈの差圧（圧力差）に
応じた流量がＨｉ側ポート４６Ｈへ供給される。

【００４９】いま、目標ＣＶＴ比ｔｉｃがＬｏ側に変化
した場合、ステップモータ３６は変速リンク３７の一端
を図５の上方へ目標ＣＶＴ比ｔｉｃに応じて変位させ、
このときパワーローラ２０の傾転角が定常状態にあれば
プリセスカム３５は停止しているため、スプール４６Ｓ
も上方へ変位して、供給ポート４６ＰとＬｏ側ポート４
６Ｌが連通する一方、Ｈｉ側ポート４６Ｈがドレーンポ
ート４６Ｄと連通し、供給ポート４６ＰからＬｏ側ポー
ト４６Ｌを介して供給された流量に応じて油室３０Ａの
油圧が上昇する一方、油室３０Ｂ内の油圧はドレーンポ
ート４６Ｄから排出されて、図３に示す右側のトラニオ
ン２３は上昇し、パワーローラ２０はトラニオン２３の
上昇に伴って傾転する。

【００５０】油圧シリンダ３０の駆動によって、トラニ
オン２３は軸方向及び軸まわりに変位し、これらトラニ
オン２３の変位はフィードバックリンク３８を介して変
速リンク３７へ伝達され、パワーローラ２０のＬｏ側へ
の傾転に応じてフィードバックリンク３８は、図４にお
いて、変速リンク３７の左側端部を下方へ変位させる。

【００５１】したがって、上方に変位していたスプール
４６Ｓは、中立位置へ向けた下方へ変位し、パワーロー
ラ２０の傾転角が目標ＣＶＴ比ｔｉｃに一致した時点
で、スプール４６Ｓは再び中立位置へ復帰して、油圧シ
リンダ３０の駆動を停止する。

【００５２】こうして、変速時には、まず、ステップモ
ータ３６によってスプール４６Ｓが駆動されることで、
油室３０Ａへライン圧回路１０１から作動油が供給され
る一方、油室３０Ｂ内の圧油はタンクへ排出されて、ト
ラニオン２３が変位することでパワーローラ２０の傾転
角はＬｏ側へ向かい、次に、パワーローラ２０の傾転角
とトラニオン２３の軸方向変位がプリセスカム３５、フ
ィードバックリンク３８及び変速リンク３７を介してシ
フトコントロールバルブ４６へフィードバックされるた
め、スプール４６Ｓは徐々に中立位置へ復帰して、ステ
ップモータ３６が指令した目標ＣＶＴ比ｔｉｃと一致さ
せた状態を維持することができる。

【００５３】一方、目標ＣＶＴ比ｔｉｃがＨｉ側に変化
した場合では、上記とは逆方向にステップモータ３６等
が駆動されて、パワーローラ２０がＨｉ側へ傾転する。

【００５４】ここで、変速制御コントローラ８０で行わ
れる変速制御の一例について、図６〜図８のフローチャ
ートを参照しながら以下に詳述する。なお、各フローチ
ャートは、所定時間毎、例えば、１０msec毎に実行され
るもので、図６は目標ＣＶＴ比及び目標ステップ数の演
算を、図７は直結モードクラッチ１０または動力循環モ
ードクラッチ９の締結油圧の演算を、また、図８は、直
結モードと動力循環モードの切り換えを行うフローチャ
ートである。

【００５５】まず、図６のステップＳ１では、車速セン
サ８３からの車速ＶＳＰ、アクセル開度センサ８４が検
出したアクセルペダルの踏み込み量ＡＰＳ、出力軸回転
数センサ８２からの出力軸回転数Ｎｏを読み込んでか
ら、ステップＳ２では、図９に示すマップに基づいて、
車速ＶＳＰとアクセル踏み込み量ＡＰＳより目標入力軸
回転数ｔＮｉ（＝目標エンジン回転数ｔＮｅ）を演算す
る。

【００５６】なお、図９のマップは、アクセル踏み込み
量ＡＰＳをパラメータとして、車速ＶＳＰに対する目標
入力軸回転数ｔＮｉを予め設定したものである。また、
変速比無限大無段変速機のユニット入力軸１ａは、図示
しないエンジンに直結されるため、入力軸回転数Ｎｉ＝
エンジン回転数Ｎｅであり、したがって、目標入力軸回
転数ｔＮｉ＝目標エンジン回転数ｔＮｅとして扱う。

【００５７】次にステップＳ３では、ステップＳ２で求
めた目標入力軸回転数ｔＮｉを出力軸回転数Ｎｏで除し
たものを、変速比無限大無段変速機の目標ユニット変速
比ｔｉｉとし、図１０のマップに基づいて、この目標ユ
ニット変速比ｔｉｉに対応する無段変速機２の目標ＣＶ
Ｔ比ｔｉｃを演算するとともに、直結モードまたは動力
循環モードの動作モードを求める。

【００５８】そして、ステップＳ４では、目標ＣＶＴ比
ｔｉｃに対応するステップモータ３６のステップ数ＳＴ
ＥＰ（目標駆動位置）を、図１１のマップに基づいて演
算する。なお、図１１のマップは、プリセスカム３５等
の変速機構やシフトコントロールバルブ４６の特性に応
じて予め設定されたものである。

【００５９】そして、このステップ数ＳＴＥＰに基づい
てステップモータ３６を駆動し、無段変速機２のＣＶＴ
比ｉｃを変更する。

【００６０】次に、図７に示す直結モードクラッチ１０
または動力循環モードクラッチ９の締結油圧の演算につ
いて詳述する。

【００６１】まず、図７のステップＳ１０では、ブレー
キスイッチ８６の信号と、入力軸回転数センサ８１から
の入力軸回転数Ｎｉをエンジン回転数Ｎｅとして読み込
んでから、ステップＳ１１で、ブレーキが作動中である
か、すなわち、検出値ＢＲＫ＝ＯＮであるかを判定し
て、ＯＮであればステップＳ１２以降の処理へ進む一
方、ＯＦＦの場合にはステップＳ１７の通常の締結制御
へ進む。

【００６２】制動中のステップＳ１２では、ステップＳ
１０で読み込んだ車速ＶＳＰより、図１２に示すマップ
に基づいて最低エンジン回転数Ｎｅminを演算する。

【００６３】この図１２のマップは、エンジンの特性等
に応じて予め設定されたもので、例えば、アイドル回転
数（図中idle）以上で、変速比無限大無段変速機で設定
可能な値となるように設定される。

【００６４】次に、ステップＳ１３では、現在のエンジ
ン回転数Ｎｅと最低エンジン回転数Ｎｅminを比較し
て、エンジン回転数Ｎｅが最低エンジン回転数Ｎｅmin
よりも低い場合には、ステップＳ１４以降のストール防
止処理へ進む一方、そうでない場合には、ステップＳ１
７の通常の締結制御へ進む。

【００６５】エンジン回転数Ｎｅが最低エンジン回転数
Ｎｅminよりも小さい場合のステップＳ１４では、動力
循環モードクラッチ９または直結モードクラッチ１０の
トルク伝達容量を制御することで半クラッチ状態とし
て、最低エンジン回転数Ｎｅminを確保可能な入力側と
出力側の目標相対回転数ΔＮｃを、上記ステップＳ３で
判定した運転モード（直結モードまたは動力循環モー
ド）に応じて演算する。

【００６６】直結モードで運転中の場合では、最低エン
ジン回転数Ｎｅminを維持するために、直結モードクラ
ッチ１０の締結容量を低減して半クラッチ状態とするこ
とで、車速ＶＳＰの急減に伴うエンジン回転数Ｎｅの過
度の低下を抑制することができる。

【００６７】このため、直結モードクラッチ１０の入力
側と出力側の目標相対回転数ΔＮｄｃを、次のように演
算する。

【００６８】まず、直結モードクラッチ１０の入力側、
すなわち、図１、図２に示した無段変速機出力軸４の回
転数をＮ４とすると、 Ｎ４＝Ｎｅ×ｉｃ×Ｒｔｏ１ ………（１） で表される。なお、Ｒｔｏ１はチェーン４０及びスプロ
ケット２ａ、４ａの減速比である。

【００６９】一方、直結モードクラッチ１０の出力側と
なるユニット出力軸６の回転数をＮ６とすると、 Ｎ６＝ＶＳＰ／Ｒｔｏ２ ………（２） で表される。なお、Ｒｔｏ２はディファレンシャルギア
８の減速比である。

【００７０】したがって、直結モードクラッチ１０の入
力側と出力側の目標相対回転数ΔＮｄｃは、エンジン回
転数Ｎｅ＝最低エンジン回転数Ｎｅminとしときに、 ΔＮｄｃ＝Ｎ６−Ｎ４ ………（３） となる。

【００７１】一方、動力循環モードで運転中の場合で
は、最低エンジン回転数Ｎｅminを維持するために、動
力循環モードクラッチ９の締結容量を低減して半クラッ
チ状態とすることで、車速ＶＳＰの急減に伴うエンジン
回転数Ｎｅの過度の低下を抑制することができる。

【００７２】このため、動力循環モードクラッチ９の入
力側と出力側の目標相対回転数ΔＮｐｒｃを、次のよう
に演算する。

【００７３】まず、動力循環モードクラッチ９の入力
側、すなわち、図１、図２に示した一定変速機３のギア
３ｂ側の回転数をＮ３ｂとすると、 Ｎ３ｂ＝Ｎｅmin×Ｒｔｏ３ ………（４） で表される。なお、Ｒｔｏ３は一定変速比３の減速比の
減速比である。

【００７４】また、動力循環モードクラッチ９の出力側
となる遊星歯車機構５のキャリア５ｂの回転数をＮ５ｂ
とすると、 Ｎ５ｂ＝Ｎ６−Ｎ４ ………（５） で表される。なお、Ｒｔｏ２はディファレンシャルギア
８の減速比である。

【００７５】したがって、動力循環モードクラッチ９の
入力側と出力側の目標相対回転数ΔＮｐｒｃは、エンジ
ン回転数Ｎｅ＝最低エンジン回転数Ｎｅminとしとき
に、 ΔＮｐｒｃ＝Ｎ５ｂ−Ｎ３ｂ ………（６） となる。

【００７６】そして、現在の運転モードが直結モードで
あれば、上記（３）式で求めた目標相対回転数ΔＮｄｃ
をΔＮｃにセットする一方、現在の運転モードが動力循
環モードであれば、上記（６）式で求めた目標相対回転
数ΔＮｄｃをΔＮｃに設定する。

【００７７】こうして、直結モードであれば、目標相対
回転数ΔＮｃをΔＮｄｃに設定し、動力循環モードであ
れば、目標相対回転数ΔＮｃをΔＮｐｒｃに設定する。

【００７８】次に、ステップＳ１５では、上記ステップ
Ｓで求めたクラッチの目標相対回転数ΔＮｃを実現可能
なクラッチ圧ＰｄｃまたはＰｐｒｃに設定するため、直
結モード１０を制御するソレノイド９２または動力循環
モードクラッチ９を制御するソレノイド９１のデューテ
ィ比の変化分ΔｄｕｔｙＣを、 ΔdutyC＝Ｋｐ（｛ΔＮｃ(t)−ΔＮｃ(t−Δt)｝＋Ｋｉ（Ｎｅmin−Ｎｅ） ………（７） として演算する。

【００７９】ただし、Ｋｐ：比例ゲイン Ｋｉ：積分ゲイン （ｔ）：現在値 (ｔ−Δｔ)：前回値 で、Δｔは制御周期を示す。

【００８０】そして、ステップＳ１６では、上記（７）
式のＰＩ制御によるデューティ比変化分ΔｄｕｔｙＣか
ら、今回の制御目標値ｄｕｔｙＣ（ｔ＋Δｔ）を、 ｄｕｔｙＣ（ｔ＋Δｔ）＝ｄｕｔｙＣ（ｔ）＋ΔｄｕｔｙＣ ………（８） として演算する。

【００８１】一方、ステップＳ１１の判定で制動中にな
い場合や、ステップＳ１３の判定でエンジン回転数Ｎｅ
が最低エンジン回転数Ｎｅminよりも大きい場合には、
ステップＳ１７へ進んで、通常の締結容量制御により制
御目標値ｄｕｔｙＣを演算する。

【００８２】この通常締結容量制御は、伝達トルクすな
わち、変速比無限大無段変速機への入力トルクとユニッ
ト変速比ｉｉに応じて、図１３に示すように予め設定さ
れたマップに基づいてクラッチ圧ＰｄｃまたはＰｐｒｃ
を求め、これらクラッチ圧を図示しないマップまたは関
数によってデューティ比の制御目標値ｄｕｔｙＣを求め
る。

【００８３】なお、入力トルクはエンジンの特性に基づ
いて、マップなどから求めるもので、図示はしないが、
アクセル踏み込み量ＡＰＳをパラメータとしてエンジン
回転数Ｎｅに応じたトルクのマップなどから演算する。

【００８４】上記ステップＳ１０〜Ｓ１７より、制動中
にエンジン回転数Ｎｅが最低エンジン回転数Ｎｅminよ
り低下すると、直結モードクラッチ１０または動力循環
モードクラッチ９の相対回転が許容されて、目標相対回
転数ΔＮｃとなるように目標デューティ比ｄｕｔｙＣが
設定されてクラッチ圧ＰｄｃまたはＰｐｒｃが制御され
る。

【００８５】また、制動中であってもエンジン回転数Ｎ
ｅが最低エンジン回転数Ｎｅminよりも大きければ、通
常の締結容量制御によって目標デューティ比ｄｕｔｙＣ
が設定され、すなわち、クラッチの相対回転数は０に設
定されて、図１０に示したマップ上でギアードニュート
ラルポイントＧＮＰへ向けて変速する。

【００８６】次に、動力循環モードクラッチ９及び直結
モードクラッチ１０の制御を、図８のフローチャートを
参照しながら詳述する。

【００８７】まず、図８のステップＳ２０では、セレク
トスイッチ８５からのシフト位置ＰＯＳ、車速センサ８
３からの車速ＶＳＰ、アクセル開度センサ８４が検出し
たアクセルペダルの踏み込み量ＡＰＳを読み込んでか
ら、ステップＳ２１で、シフト位置ＰＯＳがＤレンジに
あるか否かを判定し、ＤレンジにあればステップＳ２２
へ進む一方、そうでない場合にはＲレンジまたはＮ、Ｐ
レンジと判定してステップＳ２６の動力循環モードクラ
ッチ制御へ進む。

【００８８】Ｄレンジでは、図１０に示したように、ギ
アードニュートラルポイントＧＮＰから回転同期点まで
の動力循環モードの領域と、回転同期点よりもＩＶＴ比
がＨｉ側（小側）となる直結モードの領域があるので、
ステップＳ２２では、図１４に示すマップに基づいて、
車速ＶＳＰとアクセル踏み込み量ＡＰＳに応じて、現在
の運転モードが直結モードと動力循環モードのいずれに
あるかを判定し、動力循環モードであればステップＳ２
４へ進む一方、直結モードであればステップＳ２５へ進
んで、それぞれクラッチ制御を行う。

【００８９】動力循環モードクラッチ９の制御を行うス
テップＳ２４、Ｓ２６では、上記図７のステップＳ１６
またはステップＳ１７で求めた目標デューティ比ｄｕｔ
ｙＣに基づいて、図５に示したソレノイド９１を制御し
てクラッチ圧Ｐｐｒｃを制御し、動力循環モードクラッ
チ９の締結容量または締結、解放を制御する。

【００９０】一方、直結モードクラッチ１０の制御を行
うステップＳ２５では、上記図７のステップＳ１６また
はステップＳ１７で求めた目標デューティ比ｄｕｔｙＣ
に基づいて、図５に示したソレノイド９２を制御してク
ラッチ圧Ｐｄｃを制御し、直結モードクラッチ１０の締
結容量または締結、解放を制御する。

【００９１】上記制御により、通常走行中には入力トル
クに応じた締結容量に制御されて、直結モードクラッチ
１０または動力循環モードクラッチ９を介してエンジン
のトルクが伝達される。

【００９２】走行中に、通常の制動、すなわち、減速度
の低い制動を行う場合では、図１５の一点鎖線に示すよ
うに、中高車速域の直結モードから回転同期点に対応し
た車速ＶＳＰｍをよぎって動力循環モードのギアードニ
ュートラルポイントＧＮＰまで変速して停車状態とな
り、この場合では無段変速機２の変速速度は車速ＶＳＰ
の減少に追従可能であるため、エンジン回転数Ｎｅは図
１２に示した最低エンジン回転数Ｎｅminを下回ること
なく円滑に停車できる。

【００９３】一方、走行中に急制動が行われると、図１
５の実線に示すように、車速ＶＳＰが急激に減少して停
車するため、無段変速機２の変速速度がこの車速ＶＳＰ
の急減に追従できなくなると、図１２に示したマップの
ように、エンジン回転数Ｎｅは運転可能な最低エンジン
回転数Ｎｅmin未満となって、前記従来例でも述べたよ
うにエンジンがストールするおそれがある。

【００９４】そこで、エンジン回転数Ｎｅが最低エンジ
ン回転数Ｎｅminを下回ると、直結モードクラッチ１０
または動力循環モードクラッチ９の相対回転が許容され
て、これらクラッチは、目標相対回転数ΔＮｃに応じた
目標デューティ比ｄｕｔｙＣによってクラッチ圧Ｐｄｃ
またはＰｐｒｃが低減されて締結容量が小さくなって、
半クラッチ状態となる。

【００９５】したがって、目標相対回転数ΔＮｃに応じ
た半クラッチ状態により、車速ＶＳＰの急減に対して無
段変速機２の変速比が追従できなくとも、エンジン回転
数Ｎｅは最低エンジン回転数Ｎｅmin以上を維持するこ
とが可能となって、エンジンのストールを確実に回避す
ることができる。

【００９６】そして、エンジン回転数Ｎｅの維持は、動
力循環モードクラッチ９または直結モードクラッチ１０
のうちの一方を、半締結状態にしてトルクを伝達してお
くことにより、入力トルクの変動によってＣＶＴ比が変
動するトロイダル型無段変速機などを用いた場合であっ
ても、変速制御の精度を確保することが可能となるので
ある。

【００９７】また、直結モードで走行している状態で制
動が行われると、図１５に示したように、回転同期点に
対応した車速ＶＳＰｍをよぎって動力循環モードのギア
ードニュートラルポイントＧＮＰまで変速し、モード切
換車速ＶＳＰｍでは、直結モードクラッチ１０を解放す
る一方、動力循環モードクラッチ９を締結する切り換え
制御が必要になる。

【００９８】この切り換え制御を行う際に、図１５の一
点鎖線で示したような緩減速時では、無段変速機２のＣ
ＶＴ比を変化させながらクラッチの締結、解放を切り換
えを行う時間が十分にあるが、図中実線で示した急減速
時は、クラッチの切り換え制御を行う時間が非常に短時
間となる。

【００９９】そこで、車速ＶＳＰが回転同期点近傍（モ
ード切換車速ＶＳＰｍよりも所定値だけ大きな車速Ｖ
１）に達した後は、図１６のマップに示すように、直結
モードクラッチ１０のクラッチ圧Ｐｄｃを減少すると同
時に、動力循環モードクラッチ９のクラッチ圧Ｐｐｒｃ
を増大させるように、ソレノイド９１、９２のデューテ
ィ比を制御することで、各クラッチの締結容量が目標相
対回転数ΔＮｃを維持可能な範囲で急減速時の切り換え
制御を円滑に行うことが可能となって、直結モードから
動力循環モードへの移行を円滑かつ迅速に行うことがで
きる。

【０１００】なお、上記実施形態において、無段変速機
２にトロイダル型を採用した一例を示したが、Ｖベルト
式などで構成することもできる。

【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断面図。

【図３】同じく変速比無限大無段変速機の変速制御装置
を示す概略構成図。

【図４】トロイダル型無段変速機の概略断面図。

【図５】油圧制御装置の回路図。

【図６】変速制御コントローラで行われる制御の一例を
示し、変速比制御のフローチャート。

【図７】同じく、変速制御コントローラで行われる制御
の一例を示し、クラッチ締結容量制御のフローチャー
ト。

【図８】同じく、変速制御コントローラで行われる制御
の一例を示し、クラッチ切り換え制御のフローチャー
ト。

【図９】アクセル踏み込み量ＡＰＳをパラメータとし
た、車速ＶＳＰと目標エンジン回転数ｔＮｅのマップ。

【図１０】ＣＶＴ比とＩＶＴ比の関係を示すマップ。

【図１１】目標ＣＶＴ比とステップモータのステップ数
ＳＴＥＰの関係を示すマップ。

【図１２】車速ＶＳＰに対応した最低エンジン回転数Ｎ
ｅminのマップ。

【図１３】ユニット変速比ｉｉと伝達トルクに応じたク
ラッチ圧のマップ。

【図１４】車速ＶＳＰとアクセル踏み込み量ＡＰＳに応
じた動力循環モードと直結モードの切り換えマップ。

【図１５】制動時のブレーキスイッチの状態及び車速Ｖ
ＳＰと時間の関係を示すグラフ。

【図１６】直結モードクラッチと動力循環モードクラッ
チの切り換え時の油圧の変化を示すマップ。

【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 ９ａ，１０ａ 油室 ９ｂ、１０ｂ リターンスプリング １０ 直結モードクラッチ ８０ 変速制御コントローラ ８４ アクセル開度センサ ８５ セレクトスイッチ ８６ ブレーキスイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3D041 AA36 AA51 AB01 AC19 AD02 AD10 AD31 AD41 AD51 AE03 AE18 AE31 AE41 AF01 3J052 AA11 AA20 CA21 FB31 GC03 GC13 GC23 GC44 GC64 HA13 HA19 KA01 LA01

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジンに連結されたユニット入力軸
   に、変速比を連続的に変更可能な無段変速機と一定変速
   機とを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、 前記動力循環モードクラッチ及び直結モードクラッチの
   制御によって動力循環モードと直結モードを切り換える
   クラッチ制御手段と、 前記無段変速機の変速比を制御することで変速比無限大
   無段変速機のユニット変速比を設定する変速比制御手段
   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、 車両の制動状態を検出する制動状態検出手段と、 エンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手段と、 前記制動状態が検出されたときには、エンジン回転数の
   検出値と予め設定した最低エンジン回転数を比較する比
   較手段と、 この比較結果において、エンジン回転数が最低エンジン
   回転数よりも小さいときには、前記クラッチ制御手段が
   動力循環モードクラッチまたは直結モードクラッチの締
   結容量を低減する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。
2. 【請求項２】 前記比較手段は、最低エンジン回転数を
   車速に応じて変更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。
3. 【請求項３】 前記クラッチ制御手段は、動力循環モー
   ドクラッチまたは直結モードクラッチの締結容量を、こ
   れらクラッチの目標相対回転数に応じて変更する締結容
   量変更手段を設け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。
4. 【請求項４】 前記締結容量変更手段は、エンジン回転
   数が最低エンジン回転数以上となるように、動力循環モ
   ードクラッチまたは直結モードクラッチの締結容量を設
   定することを特徴とする請求項３に記載の変速比無限大
   無段変速機の変速制御装置。
5. 【請求項５】 前記締結容量変更手段は、直結モードか
   ら動力循環モードへ移行する際には、直結モードクラッ
   チの締結容量の減少と動力循環モードクラッチの締結容
   量の増大を同期的に行うことを特徴とする請求項３に記
   載の変速比無限大無段変速機の変速制御装置。