JP2636581B2 - トロイダル無段変速機の変速制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はトロイダル無段変速機の
変速制御装置に関し、特に制御性を高める変速制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】トロイダル無段変速機は、入出力ディス
クとこれらの間に配置のパワーローラとを有してなる変
速機構を用いて構成することができる。変速比は連続的
に変えることが可能で、パワーローラを入出力ディスク
に対しオフセットさせ、接触位置を変えることにより変
速比を無段階に変えることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】SAE ペーパ901761（19
60年９月）には、ハーフトロイダルCVT での変速比制御
についての考察がなされており、これによると、変速速
度（変速スピード）に相当するパワーローラのスインギ
ング速度は、ディスク回転速度とパワーローラの回転速
度とのベクトル差に応じて決定されることが開示されて
いる（Fig3) 。ここで、上記のディスク回転速度及びパ
ワーローラ回転速度は、入力回転速度に比例するもので
あり、これにより変速速度が入力回転速度に比例するこ
とがわかる。上記は、回転数が高い場合と低い場合とで
は、系の応答性が変化することを意味し、同じ変速比で
あっても、入力回転速度が大のときには、素早くパワー
ローラが挙動（首振り運動）し変速を行おうとすること
になる。

【０００４】一方、変速制御弁に着目すると、これは変
速比制御において目標変速比となるようにフィードバッ
ク制御を行うものとして構成することができ、これでパ
ワーローラに対するアクチュエータを作動させることが
できるが、該制御弁による変速時のパワーローラの挙動
に対する制振が適切なものでないときは不所望なハンチ
ングなどを生じ、前記系の応答性とかかる制振機能、即
ちダンピング機能との対応がトロイダルCVT では実際の
制御性の向上を図らんとする場合に重要なものの一つと
なる。特に、前述の如く、入力回転数が大の時にはパワ
ーローラが素早く挙動するが故に、制振効果は低速回転
時よりも大なるものとすることが要請され、これに応え
られれば高速回転時の変速制御の安定化を実現すること
ができる。

【０００５】本発明の目的は、上記着想を具体化し、ト
ロイダル無段変速機の変速制御弁の感度を入力回転数に
よって変化させ、制御性の向上、高速回転時での変速制
御の安定化を図ることのできる変速制御装置を提供する
ことである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、以下の
トロイダル無段変速機の変速制御装置が提供される。入
出力ディスクと両ディスク間にパワーローラを有し、該
パワーローラをアクチュエータにより作動させ変速を行
うトロイダル無段変速機において、前記アクチュエータ
を作動させる変速制御弁に変速制御圧として供給する油
圧を、入力ディスクの回転が高回転のときには大とする
よう入力回転数に依存させて制御するようにするトロイ
ダル無段変速機の変速制御装置。

【０００７】

【作用】トロイダル無段変速機は、入出力ディスクの間
のパワーローラをアクチュエータを介し作動させ変速を
行う。変速制御装置は、アクチュエータを作動させる変
速制御弁に変速制御圧として供給する油圧を、入力回転
数に依存させ、高回転時には大とするよう制御する。こ
れにより、変速制御弁の感度を入力回転数によって変化
させられ、変速制御圧の高回転時の増大は上記感度の上
昇をもたらし、ダンピング効果を高速回転時に高め得て
変速制御の安定化を可能ならしめ、かつまた、漏れ量の
少ない制御弁でも上記を実現することが可能となる。

【０００８】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細
に説明する。図１は本発明に係る実施例装置を適用し得
るトロイダル変速機構を有するトロイダル無段変速機の
基本構成を示し、図２〜５はその変速制御油圧系の回路
図である。

【０００９】図１の骨組図で伝動列を説明するに、図中
10はトロイダル無段変速機を示し、図示しないエンジン
からの回転力がトルクコンバータ12を介して無段変速機
10に入力される。トルクコンバータ12は、ポンプインペ
ラ12a 、タービンランナ12b 、ステータ12c 、ロックア
ップクラッチ12d 、アプライ側油室12e 及びレリース側
油室12f等から成り、その中心部をインプットシャフト1
4が貫通している。

【００１０】インプットシャフト14は前後進切換機構36
と連結され、該機構36は、遊星歯車機構42、前進用クラ
ッチ44及び後進用ブレーキ46等を備える。遊星歯車機構
42は、ダブルプラネタリギヤの夫々と噛合するリングギ
ヤ42b 、サンギヤ42c を有してなる。

【００１１】インプットシャフト14は、同軸上に配置さ
れるトルク伝達軸16にその右端部を支持される。トルク
伝達軸16上には、本例では、第１無段変速機構（トロイ
ダル変速機構）18及び第２無段変速機構（トロイダル変
速機構）20が変速機ケース22内の下流側にタンデム配置
される（デュアルキャビィティ型）。なお、符号64で示
すスペースに、コントロールバルブ系（図２〜４）のボ
ディを配する。

【００１２】第１無段変速機構18は、対向面がトロイダ
ル曲面に形成される一対の入力ディスク18a 、出力ディ
スク18b と、これら入出力ディスクの対向面間に摩擦接
触されると共にトルク伝達軸16に関し対称配置される一
対のパワーローラ18c, 18dと、これらパワーローラを夫
々傾転可能に支持する支持機構及び油圧アクチュエータ
としてのサーボピストン（図５，６参照）を備える。第
２無段変速機構20も同様、対向面がトロイダル曲面の入
出力ディスク20a, 20b、一対のパワーローラ20c, 20d、
及びその支持機構並びにサーボピストン（図５参照）を
備える。

【００１３】トルク伝達軸16上において無段変速機構1
8, 20は、出力ディスク18b, 20bが対向するよう互いに
逆向きに配置され、第１無段変速機構18の入力ディスク
18a は、トルクコンバータ12を経た入力トルクに応じた
押圧力を発生するローディングカム装置34によって図中
軸方向右側に向かって押圧される。装置34は、ローディ
ングカム34a を有し、スラストベアリング38を介し軸16
に支持される。第２無段変速機構20の入力ディスク20a
は、皿ばね40により図中軸方向左側に向かって押圧付勢
されている。各入力ディスク18a, 20aは、ボールスプラ
イン24, 26を介して伝達軸16に回転可能かつ軸方向に移
動可能に支持される。上記機構において、各パワーロー
ラは後述する作動により変速比に応じた傾転角が得られ
るよう夫々傾転され、入力ディスクの入力回転を無段階
（連続的) に変速して出力ディスクに伝達する。

【００１４】出力ディスク18b, 20bは、トルク伝達軸16
上に相対回転可能に嵌合された出力ギヤ28とスプライン
結合され、伝達トルクは該出力ギヤ28を介し、出力軸
（カウンタシャフト）30に結合したギヤ30a に伝達さ
れ、これらギヤ28, 30a はトルク伝達機構32を構成す
る。また、出力軸30上に設けたギヤ52と、出力軸50上に
設けたギヤ56と、これらに夫々噛合するアイドラギヤ54
とよりなる伝達機構48を設け、出力軸50はこれをプロペ
ラシャフト60に連結するものとする。

【００１５】上記伝達系のための変速制御用の油圧制御
回路については、これを図２〜５に示すような構成のも
のとする。ここに、図５は主としてサーボ系を、また図
２〜４はコントロールバルブ系を、夫々示すものである
が、これらにおいて図中に付した参照符号（イ）〜
（ヨ）は、該当する図相互において同一符号個所が回路
上接続されるものであることを意味する。

【００１６】図２〜５において、油圧制御回路は、トロ
イダル変速機構のパワーローラアクチュエータとして機
能する変速用油圧サーボ装置の油圧シリンダ、及び該シ
リンダ作動により所定の変速比で変速を行わせるべくシ
リンダ供給油圧を調整、制御する変速制御弁（図４，
５）、その他各種バルブ等（図２〜４）を構成要素とす
る。

【００１７】即ち、該回路は、前進用変速制御弁70、後
進用変速比指令弁80、及び正逆切換弁81（各図４）を有
すると共に、プレッシャレギュレータ弁（ライン圧調圧
弁）82、マニュアル弁83、ロックアップコントロール弁
84、レリーフ弁85、アキュムレータコントロール弁86、
前進用クラッチアキュムレータ87、及び後進用ブレーキ
アキュムレータ88（各図２）を有し、また、一定圧調圧
弁89、プレッシャモデファイヤ弁90、アキュムレータ9
1, 92、ロックアップソレノイド93、及びライン圧ソレ
ノイド94（各図３）などを有する。これらは、図２〜４
に示す如くに接続されると共に、エンジン駆動されるオ
イルポンプ(O/P)95 、オイルポンプ容量制御室(O/P CON
T)96、前記した前進用クラッチ(F/C)44 及び後進用ブレ
ーキ(R/B)46 並びにトクルコンバータ12のアプライ側油
室12e 及びレリース側油室 12f、更には潤滑回路97、オ
イルクーラ98などとも図示のように接続される。ここ
に、オイルポンプ95としては、可変容量ベーンポンプと
する。該ポンプでは、偏心量をそのカムリングに作用す
る圧力が高くなるとき減じられて容量が小さくなるよう
に容量制御される。

【００１８】更に、図４に示す如くに接続される前進用
変速制御弁70、後進用変速比指令弁80、及び正逆切換弁
81の系は、図５に示すような変速用油圧サーボ装置の各
シリンダ100 におけるシリンダ室、即ちハイ（変速比
小）側油室101 及びロー（変速比大）側油室102 に接続
して、前記の変速を実現するためのシリンダ油圧系を構
成する。

【００１９】第１無段変速機構18及び第２無段変速機構
20の油圧サーボ装置を図５中に簡略化して示す。第１無
段変速機構18のパワーローラ18c, 18dを夫々回転可能に
支持するローラ支持部材104, 105は、これの軸を中心と
して回転可能かつ軸方向に移動可能に支持される。ロー
ラ支持部材104, 105には、夫々各シリンダ100 のピスト
ン106, 107が連結されており、ピストン106, 107の上下
（図５中では右左各側）に、夫々先に触れたハイ側油室
101 及びロー側油室102 を画成する。ここに、パワーロ
ーラ18c 側とパワーローラ18d 側とでは、互いにハイ側
油室及びロー側油室との関係は逆であって、パワーロー
ラ18c 側のシリンダ100 では上側（図５中右側）にハイ
側油室101 、下側（同左側）にロー側油室102 が、また
パワーローラ18d 側のシリンダでは、逆に、下側（図５
中左側）にハイ側油室101 、上側（同右側）にロー側油
室102 が形成されている。パワーローラ18c, 18dの入出
力ディスクとの接触位置半径を代えて変速比を変化させ
る場合に、各シリンダの油室に作用する油圧によりピス
トン106 とピストン107 は互いに逆方向に上下動可能で
あり、ロー側油室102 の油圧を相対的に上昇させると減
速側への変速を行なう。その後変速比が目標値に近づく
と、ハイ側油室101 の油圧が上昇しロー側油室102 とハ
イ側油室101 との油圧差が小さくなる。それに伴い変速
速度は遅くなり、変速を終了する。

【００２０】第２無段変速機構20についても基本的には
同様の構成であって、ローラ支持部材114, 115に夫々連
結のピストン116, 117の両側にハイ側油室101 及びロー
側油室102 を有しており、ロー側油室102 の油圧を相対
的に上昇させると減速側への変速を行なう。その後、変
速比が目標値に近づくとハイ側油室101 の油圧が上昇し
ロー側油室102 とハイ側油室101 との油圧差が小さくな
る。それに伴い変速速度が遅くなり変速を終了する。

【００２１】上述のような無段変速機構におけるパワー
ローラ支持機構、ピストンシリンダ機構の構造の一例を
示しているのが図６である。図６は、第１無段変速機構
18における片側部分（パワーローラ18d 側部分) につい
て示すが、他の片側部分（パワーローラ18c 側部分) に
ついても、また第２無段変速機構20での各パワーローラ
側についても、基本的には略同様の構造とすることがで
きる。

【００２２】変速比制御において実変速比が指令された
目標変速比となるようフィードバック制御をするフィー
ドバック系は、本例では、これを第１無段変速機構18で
のローラ支持部材105 側と関連して設けられるものとし
て、図６に併せて示されている。フィードバック系は、
ピストン107 と一体でローラ支持部材105 の回転軸部と
一体回転する延長軸部がバルブボディ部を貫通した部分
において当該延長軸部下端に結合して設けたプリセスカ
ム121 と、軸123 に枢支されたリンク122 とにより構成
し、該リンクの一方のアームをカム121 の斜面（カム
面）121aと線接触(T) させ、他方のアームは調整ねじ12
4 を介し前進用変速制御弁70のフィードバック弁体とし
てのスプール73b へ当接させ、実変速比を該変速制御弁
70へフィードバックさせる（フィードバック量は、比L₂
/L₁ に応じて設定される) 。

【００２３】図２〜４中、後述する構成の前進変速用制
御弁70、後進用変速比指令弁80、正逆切換弁81、レギュ
レータ弁82を除くコントロールバルブ系の要素について
簡単に説明しておくと、それらは次のようである。マニ
ュアル弁83は、後記の如くに発生する油路150 の油圧
（ライン圧）をセレクトレバーの位置に応じて、前進用
クラッチ44または後進用ブレーキ46に供給し、前後進の
切換えを行う。また、ロックアップコントロール弁84
は、ロックアップを作動または非作動とするためのコン
トロール弁で、デューティ制御されるロックアップソレ
ノイド93（図３）によって得られる油圧に応じてトルク
コンバータのアプライ側油室12e及びレリース側油室12f
への油圧の供給方向及び油圧値を調整し、ロックアッ
プクラッチの締結・解放を制御する。ここに、ロックア
ップソレノイド93は、ライン圧ソレノイド94（図３）と
共に、図不示のコントロールユニットにより制御され
る。レリーフ弁512 は、トルクコンバータに供給される
油圧が一定値を超えないようにする弁であり、これによ
りトルクコンバータ圧が過大になるのを防止する。

【００２４】一定圧調圧弁89（図３）は、油路150 の油
圧（ライン圧）を一定値に減圧した一定圧を得るよう調
圧する弁であり、ロックアップソレノイド93、ライン圧
ソレノイド94などによって利用される一定圧を調圧し、
油路170, 171に出力する。油路170 により上記一定圧は
各ソレノイド93, 94、ロックアップコントロール弁84、
プレッシャモディファイヤ弁90（図３）に供給し、油路
171 は後述の前進用変速制御弁70のポートに接続する。

【００２５】プレッシャモディファイヤ弁90は、ロック
アップソレノイド93の作動状態に応じた油路151 の油圧
を調整し、これをライン圧を調整するための信号圧（プ
レッシャモディファイヤ圧）としてレギュレータ弁82の
プラグに供給しライン圧調整の用に供する。ここに、油
路151 はアキュムレータ91（図３）と接続し、該アキュ
ーレータ91は油路151 の油圧変化を緩和し、またアキュ
ムレータ92（図３）は油路152 の油圧変化を緩和し、こ
れによって、ライン圧が振動しないようにして脈動防止
をする。

【００２６】アキュムレータコントロール弁86（図２）
は、油路155により前記ライン圧ソレノイド94と接続
し、該ライン圧ソレノイドの作動に応じて油路152 の油
圧を調整する。油路152 の油圧は、レギュレータ弁82の
プラグに作用することから、ライン圧ソレノイド94によ
ってライン圧を制御することができることになり、ま
た、油路152 の油圧は、前進用クラッチアキュムレータ
87及び後進用ブレーキアキュムレータ88（図２）の背圧
として作用する。これらアキュムレータ87, 88は、夫々
前記の前進用クラッチ44, 後進用ブレーキ46と接続し、
前進用クラッチアキュムレータ87は前進用クラッチ44の
油圧の立上りを、また後進用ブレーキアキュムレータ88
は後進用ブレーキ46の油圧の立上りを、夫々緩和するよ
うになす。

【００２７】図２に示すレギュレータ弁82は、オイルポ
ンプ95からの吐出圧が供給される油路150 の油圧（ライ
ン圧）を調整するバルブであって、ばね82a により図中
右半部位置に弾支されたスプール82b、及び該スプール
の図中上端面に突当てたプラグ82c を備え、基本的に
は、オイルポンプ95が油路150 への吐出オイルをばね82
a のばね力で決まる圧力に調圧するも、プラグ82c によ
りスプール82b が図中下向きの力を付加されるとき、そ
の分上記の圧力を上昇させて所要のライン圧とする。

【００２８】レギュレータ弁82には、スプールに関し、
油路150 内の圧力をオリフィスを経てスプール受圧面に
作用させ図中上方向へ押し上げるポート82d を有すると
共に、該スプールのストローク位置に応じ開閉されるポ
ート82e 〜82h を設ける。他方、プラグに関し、これに
図中下方向の力を作用させるため、プレッシャモデファ
イア弁90（図３）からのプレッシャモデファイア圧が油
路151 を通し、またアキュムレータコントロール弁86で
の調整油圧が油路152 を通して供給されるようになすと
共に、後述の如く、オイルポンプフィードバック圧をプ
ラグ端面のパイロット室82i に導入する油路153 と接続
する。上記ポート82e 〜82h については、ポート82e は
油路150 と、ポート82f は途中にブリードが存在する油
路154 を経てオイルポンプ容量制御室96と、ポート82h
は油路155 を経てレリーフ弁85と夫々接続し、前記油路
153 は油路154 から分岐してこれを設ける。

【００２９】レギュレータ弁82は、そのスプール82b の
図中右半部位置の状態においてオイルポンプ吐出圧が油
路150 に供給されるとき、圧力上昇によりスプール82b
がばね82a に抗して図中上方向へ押上げられ、ポート82
e をポート80h と通ずる状態となす。基本的には、こう
して油路150 内の圧力をばね82a のばね力に対応した値
とするところ、プラグ82c には油路151 からのモデファ
イヤ圧による図中下向きの力が作用してプラグ82c がス
プール82b に当接し、その下向きの力がばね82a を助勢
するようスプール82b に及ぶ。従って、調圧点は、プレ
ッシャモデファイヤ弁90からレギュレータ弁82へ信号圧
として作用する該モデファイヤ圧に関しては、これに応
じた状態のものとして設定される。レギュレータ弁のス
プールへ作用する力が、それを図中下方向へ押す力とし
ての前述のばね力及び油路151 より流入するプレッシャ
モデファイヤ圧より大きくなって調圧値以上となると
き、スプール82b は図中上方向へ押上げられ、ポート82
e とポート82f が接続され、結果、オイルポンプ95には
レギュレータ弁82からのフィードバック圧が作用し、カ
ムリングの位置が、偏心量が低下するように調整され
る。オイルポンプ95は可変容量ベーンポンプで、その偏
心量が減じられると容量が小となることから、ここでオ
イルポンプ吐出圧は減少する。こうして、カムリングの
制御の下、オイルポンプ吐出圧は、レギュレータ弁82の
スプールに作用する力とバランスした圧力（ライン圧）
に調圧されることになる。プレッシャモデファイヤ圧が
エンジン負荷（エンジン出力トルク）に応じた圧力とさ
れるとき、ライン圧制御ではエンジン負荷に応じたライ
ン圧を発生させられる。

【００３０】更に、上記においてオイルポンプフィード
バック圧は、分岐油路153 を介しレギュレータ弁82のパ
イロット室82i に導入され、エンジン回転数、従って前
記第１，第２無段変速機構18, 20の入力回転数が高いと
き、オイルポンプ吐出圧の調圧点を上げる。レギュレー
タ弁82のスプール82b には、この場合、ポンプコントロ
ール圧に応じた図中下向きの力を付加され、かようにプ
ラグ82c 後端（図中上端側）からバックアップするよう
に制御すると、図中下方向へ押す力として、前述のばね
82aによるばね力と、プレッシャモデファイヤ圧とに加
え、油路153より流入する圧力が作用し、調圧点は、エ
ンジン回転数が低い場合の状態よりも高い値に設定され
る。即ち、高回転時、オイルポンプコントロール圧が上
がって前記カムリングによる偏心量を減らそうとするの
と同時に、ライン圧を上昇させ、調圧点を所定量高い状
態へ上げることになる（図７）。図７は、エンジン回転
数をパラメータとした場合での油圧の推移の特性の一例
を示してある。

【００３１】本例では、レギュレータ弁82、オイルポン
プ95、オイルポンプ容量制御室96を含んで、変速制御弁
70に供給する油圧を入力ディスク回転数に相関させる手
段が構成され、入力ディスクに結合したエンジン回転数
上昇に相関して該制御弁に供給する変速制御油圧を変化
させる。

【００３２】上記のように油路150 に発生するライン圧
は、これを前記の一定調圧弁89、マニュアル弁83、アキ
ュムレータコントロール弁86等に供給すると共に、前進
用変速制御弁70及び後進用変速比指令弁80（図４）に供
給する。

【００３３】前進用変速制御弁70は、前記の前後進切換
機構36が前進状態の場合において指令変速比（目標変速
比）となるよう作動せしめられる変速制御弁であり、ま
た、後進用変速比指令弁80は、前後進切換機構36が後進
状態の場合に一定変速比状態とするための指令弁であ
る。

【００３４】変速制御弁70については、これに対し変速
比を指令する電気信号に応じて作動するステップモータ
71を設け、制御弁70は、前進時、該ステップモータ71の
作動に応じて、第１，第２無段変速機構18, 20の油圧サ
ーボ装置における各シリンダ100 のハイ側油室101 及び
ロー側油102 へ対する油圧の配分の調整をなし、所定の
変速比を実現するものとなす。

【００３５】変速制御弁70は、このため、ステップモー
タ71によってピニオン71a 及びラック72a を介して軸方
向に駆動される変速比指令部材72を有すると共に、スリ
ーブ73a 、該スリーブの内径部に嵌め合わされるスプー
ル73b 、該スプール73b を図４中下方に押すばね73c 、
及びスリーブ73a とスプール73b との間に介挿したばね
73d を有する構成とする。ばね73d は、変速指令部材72
とスリーブ73a との結合部の遊びを抑えるためのものと
して用いられる。

【００３６】変速比指令部材72とスリーブ73a との連結
は、具体的には、ピン73e による連結によって行うこと
ができるが、この場合、スリーブ73a 側に固定されたピ
ン73e を変速比指令部材72側の軸方向に長い長孔72e に
嵌め合わせることによってこれを行う。また、ばね72f
を前記変速比指令部材72とスリーブ73a との間に介挿す
る。これにより、変速比指令部材72とスリーブ73a とは
前記ばね72f を介して軸方向に一体的に移動するが、回
転方向及び軸直交方向には相対移動可能である。このた
め、当該変速制御弁70は、その駆動方式が前述の如きラ
ック及びピニオン機構とされて変速比指令部材軸方向に
そのラック72a 部分が形成される場合、あるいはその変
速比指令部材側に関し、ポート72b 〜72d を配して、前
記一定圧調圧弁89からの油路171 、前記ロックアップコ
ントロール弁84等に通ずる油路172 、及び前記ロックア
ップソレノイド93に通ずる油路173 にこれらポートを接
続し、ロックアップインヒビターを含むロックアップ制
御の用にも供する場合であっても、変速比指令部材72及
びスリーブ73a の全長が長いものとなるときにでも、両
者に無理な力が作用することが避けられ、バルブスティ
ックなどが発生しにくくなる。

【００３７】スリーブ及びスプール弁側に関し、変速制
御弁70は、更にポート73f 〜73h を設ける。ポート73f
は、これを前記油路150 と接続し、変速制御弁70に供給
する油圧として該油路のライン圧を用い、これを変速制
御圧力とする。ポート73g 及びポート73h には、夫々油
路174, 175を接続し、これら油路は、正逆切換弁81を介
しその前進時切換状態においては、油路174 を各シリン
ダ100のハイ側油室101 への油路176 に、油路175 を同
ロー側油室102 への油路177 に、夫々通ずるものとす
る。ここに、変速制御弁70は、変速制御時、スリーブ73
a に対するスプール73b 位置の相対関係に応じ、油路17
4, 175に差圧を生じさせるように（従って、油路176, 1
77を通してシリンダ100 の両側の２つの油圧室間に油圧
差を生じさせるように）作動するものであるが、この場
合のスリーブ及びスプール弁部分については、オーバー
ラップ弁とされる。オーバーラップ弁の点については、
更に後記で触れる。

【００３８】上記スプール73b は、油圧サーボ装置のフ
ィードバック機構のリンク122 にばね73c によって押付
けられ、該リンク122 の他端側が同じくフィードバック
機構を構成するカム121 の斜面121aに対し接触してい
る。かかるフィードバック系については、図６で既に触
れた通りである。ここに、リンク122 は、カム12の動
き、従ってローラ支持部材105 の動き（上下方向変位、
パワーローラについての首振り挙動）に応じこれをフィ
ードバックして揺動するが、スプール73b は該リンクの
揺動に応じて軸方向にストロークせしめられる。スプー
ル73b は、スリーブ73a との関係においては、変速比一
定状態では常にスリーブ73a に対して所定の軸方向位置
にあり、油路174 及び175 に所定圧力差の油圧を供給
し、また変速状態ではその位置に応じて油路150 から供
給されるライン圧を変速制御圧として油路174, 175に配
分して、両油路の圧力差を変化させる。加えて、かかる
変速制御において、変速制御弁70は、そのスリーブ及び
スプール弁部分の構造につき油の漏れ量の少ないバルブ
構成のものを用いる場合にでも、入力ディスクの高速回
転時の変速制御を安定化するべく、変速制御圧として入
力回転数に依存したものが供給せしめられ、高回転時に
は低速回転時より大なる供給油圧をもってフィードバッ
ク制御を行う。

【００３９】後進用変速比指令弁80は、ばね80a により
図中上方に付勢されるスプール80bを有し、かつこれに
関連してリンク75及びカム76が設けられると共に、ポー
ト80c 〜80e を備える。ポート80c はこれをライン圧の
油路150 に接続し、またポート80d, 80eを夫々油路179,
180と接続し、これら油路179, 180は正逆切換弁81に接
続する。後進時、後進用変速比指令弁80によって第１，
第２無段変速機構18, 20は一定の変速比状態となされ、
前記の変速制御弁70の場合と異なり、後進用のステップ
モータは使用しない。後進用のカム76は油圧サーボ装置
のローラ支持部材に設けることができ、また該カム76の
フィードバック用のリンク75については、前進用変速制
御弁70にカム121 の回転をフィードバックするリンク12
2 と同様のものを用いることができる。

【００４０】前進、後進時の油圧サーボ装置への作動油
圧の供給の切換えは、正逆切換弁81により行う。正逆切
換弁81は、ばね81a により図中下方に付勢されるスプー
ル81b を備え、該スプールを前後進検出部材77により図
中左半部位置と右半部位置とに切換えることによって、
前進時と後進時との油圧サーボ装置の作動状態を逆転す
るのに用いられる。前後進検出部材77は、前進時と後進
時とを識別して回動し、図中反時計方向に回動した位置
（前進時位置）と、時計方向に回動した位置（後進進位
置）との２位置に切換わる。正逆切換弁81のポート81c
〜81h は、夫々図示の如く、前記油路176, 174, 175, 1
79, 180 と接続する。

【００４１】上記した後進用変速比指令弁80からの油路
179, 180による油圧に関しては、正逆切換弁81はスプー
ル81b の図中右半部位置の後進時切換状態において、そ
れを油路175, 174へ通じさせ、一定変速比状態とする。
前後進切換機構36の前進用クラッチ44が解除され、後進
用ブレーキ46が締結される後進時、前後進検出部材77は
図中時計方向回動位置で、正逆切換弁81のスプール81b
は図中右半部位置に示す状態にある。かかる状態では、
油路174, 175には後進用変速比指令弁80から供給される
油圧が作用し、後進用変速比指令弁80は予め設定された
一定変速比の状態となるように油路179,180、従ってサ
ーボ装置へ通ずる各対応する油路の油圧を制御する。

【００４２】前後進切換機構36の前進用クラッチ44が締
結された前進状態では、前後進検出部材77は図中反時計
方向に回動した状態にあり、正逆切換弁81のスプール81
a は図中左半部位置に示す状態にある。かかる状態で
は、前進用変速制御弁70からの油路174, 175が油路176,
177に通じ、油圧シリンダ装置のシリンダ100 のハイ側
油室101 とロー側油室102 の油圧が変速制御弁70によっ
て制御される。変速制御弁70の図中左半部位置の状態は
ハイ（変速比小）側の状態を、また右半部位置の状態は
ロー（変速比大）側の状態を夫々示すが、変速制御にあ
たり、ステップモータ71を作動させて変速指令部材72を
所定位置に移動させると、これに応じてスリーブ73a が
移動する。

【００４３】このとき、スプール73b は直ちには移動し
ないので、スプール73b とスリーブ73a との相対関係が
変化し、油路174と油路175 との差圧、従ってハイ側油
室及びロー側油室に夫々通ずる油路176, 177の差圧が変
化し、第１無段変速機構18のピストン106 とピストン10
7 とを互いに逆方向に移動させ、同様に第２無段変速機
構20側においてもピストン116, 117を差圧の方向に応じ
て互いに逆方向に移動させる。各シリンダ100 のピスト
ンが移動すると、これに伴ってパワーローラ18c, 18d及
び20c, 20dに作用する接線方向の力の向きが変わり、各
ローラ支持部材104, 105及び114, 115が夫々の回転軸部
を中心として回転し、パワーローラ18c, 18dの入力ディ
スク18d 及び出力ディスク18b との接触位置半径、パワ
ーローラ20c, 20dの入力ディスク20a 及び出力ディスク
20b の接触位置半径が、夫々変化し、パワーローラのこ
のような首振り運動により変速が行われることになる。

【００４４】変速は、上記のように変速指令部材72と一
体のスリーブ73a の移動により変速制御圧（油路150 の
ライン圧) を配分して油路174, 175の圧力差を変化さ
せ、ピストンの上下動でパワーローラの回転中心（図６
では軸線O₁) を入出力ディスクの回転中心（図６では軸
線O₃) とずらす（オフセット）ことによって行うが、こ
の場合の首振り方向及び上下方向の両者の動きが変速制
御弁70にフィードバックされる。カム121 と一体のパワ
ーローラ18d 側のローラ支持部材105 の上下方向変位及
び軸線O₂（図６）周りの回転は、当該カム121 及びリン
ク122 を介してスプール73b にフィードバックされ、該
スプール73b は、前記変速指令部材72の変速指令に応じ
たスリーブ73a の変位に追従し、これに対して元の相対
位置に戻る。これにより、油路174 と油路175 との差圧
は、指定された変速比を維持する状態で安定する。変速
制御弁70は、かくして基本的には、実変速比が目標変速
比になるようフィードバック制御をし、パワーローラは
変速指令に対応した傾転状態となったところで、オフセ
ットを０とされ指定の変速比を保つことができる。

【００４５】変速制御弁70は、更に上記の変速時のパワ
ーローラの首振り挙動をダンピングする機能を併せ有す
る。ダンピング機能は、変速に際しパワーローラが指定
変速比を実現するのに必要な状態をこえて行き過ぎる場
合に、スプール73b のストロークでそれまでとは油圧を
逆方向にかけ、逆のフィードバック作用で行き過ぎを戻
すよう制振させることによってなされるが、本制御装置
では、入力ディスクの高速回転時にはかかるスプール弁
部分の感度を上げ、ダンピング効果を高めることができ
る。ダンピングの基本動作については、これは、上記に
記載の通りである。つまり、先ず、ステップモータによ
りスリーブ73ａを目標変速比に対応する位置に駆動変位
させることによって変速を開始させる。上記変速は、パ
ワーローラがローラ支持部材 (104, 105, 114, 115) の
軸回りに首を振ることによって行われるが、本首振り方
向の変位は変速機の実変速状況信号として上記スプール
73b にフィードバックされる。これにより、変速制御系
は負帰還制御系を構成する。従って、アップ側への変速
を例にすると、実変速比が目標変速比をこえてアップ側
へなされた時には、上記スプール73b は油室101, 102へ
の油圧の供給をダウン変速を開始させる側に切替える。
これにより、ダウン変速が開始されるが、本ダウン変速
に伴い目標変速比をこえてダウン側へ変速し過ぎると、
上記スプール73b は油室101, 102への油圧の供給をアッ
プ変速を開始させる側に切替える。以上の動作によっ
て、実変速比が目標変速比に対して上下にハンチングす
る際のダンピングを行う。上記ダンピングは、上述した
ように目標変速比に対応するスリーブ73ａの位置をこえ
てスプール73b がストロークすることによって発生する
油室101, 102の油圧力によってなされるものである。従
って、ダンピング効果を高めるには、上記スプール73b
のストローク変化に対して速やかに上記油室101, 102の
油圧力を発生させるようにすればよい。そこで、スリー
ブ73ａとスプール73b からなる変速制御弁に供給する供
給圧（ライン圧）を高めれば上記スプール73b のストロ
ーク変化に対して速やかに上記油室101, 102の油圧力を
発生させることができるとの認識に基づき、ダンピング
効果が特に要求される入力ディスク高回転時には上記変
速制御弁への供給圧（ライン圧）を高めるように油圧回
路を構成した。

【００４６】変速制御弁70に変速制御圧として供給され
る油路150 のライン圧は、前記レギュレータ弁82により
エンジン回転数が高くなると、図７の特性の如く、オイ
ルポンプコントロール圧が高くなる結果、上昇する。こ
うして、変速制御圧が高くなると、上記の制振動作にお
いて変速制御弁70の位相ずれに対する圧力変化率が大き
くなる。ここで、ダンピングは、変速制御弁70のスプー
ル73b がストロークすることにより発生する油圧によっ
てなされるものであることから、スプール73bのストロ
ーク量に対する圧力変化の割合、いわゆるスプール弁の
感度を高回転時に上げることができる。従って、変速制
御時、入力回転速度が大のときで低速回転時よりも素早
くパワーローラが首振り運動し変速を行おうとする場合
には、これに合わせて変速制御弁70によるダンピング機
能を大なるものとすることができ、回転数が高いときの
変速制御を安定したものとすることができる。

【００４７】また、上記構成によれば、使用変速制御弁
としてオーバーラップ弁を用いて、即ち漏れ量の少ない
バルブを用いてでも高速回転時の変速制御の安定化を実
現できる。変速制御弁のスプール弁感度を上げるのに、
変速制御弁をジャストラップ弁とする方法も考えられる
が、この場合はオーバーラップ量がないため、定常時に
おいても油のリークが生じ、ポンプ油圧のロスが大で燃
費の悪化を招くなどするのに対し、本装置では、ジャス
トラップ弁としなくても済み、オーバーラップ弁を使用
することができる。従って、変速制御圧を入力回転数上
昇によって高くし、入力回転数によって変速制御弁70の
感度を変化させることができる本装置は、ジャストラッ
プ弁を用いる場合のものに較べ、リーク量も少なく、し
かも高速回転時でダンピング機能がより要求される場合
にこれに適切に応え得て、制御の安定化を図ることがで
きる。

【００４８】

【発明の効果】本発明によれば、トロイダル変速機構の
パワーローラに対する油圧アクチュエータを作動させる
変速制御弁に供給する油圧を、入力ディスクの回転数に
依存させ、高回転時には該油圧を大とすることができ、
高速回転時には変速制御弁の感度を上げ、変速制御弁が
フィードバック制御を行うとき当該変速制御弁によるパ
ワーローラの挙動のダンピング機能を大なるものとし得
て高速回転時の変速制御を安定化することができ、しか
も漏れ量の少ない制御弁を用いて上記を実現することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る変速制御装置を備えた
トロイダル無段変速機の基本構成の一例を示す骨組図で
ある。

【図２】実施例装置による変速制御油圧回路を示す図に
して、その一部を分割して示す回路図である。

【図３】同じく、他の一部を示す回路図である。

【図４】同じく、更に他の一部を示すものにして、変速
制御弁を含む部分を示す回路図である。

【図５】同じく、更に他の一部を示すものにして、トロ
イダル無段変速機構の油圧サーボ装置の一部をも簡略化
して併せて示す回路図である。

【図６】油圧サーボ装置の具体的構造の一例を示す断面
図である。

【図７】実施例装置による変速制御圧特性の一例を示す
図である。

【符号の説明】

10 トロイダル無段変速機 18, 20 無段変速機構（トロイダル変速機構） 18a, 20a 入力ディスク 18b, 20b 出力ディスク 18c, 18d, 20c, 20d パワーローラ 70 前進用変速制御弁 82 レギュレータ弁 82i パイロット室 95 オイルポンプ 100 シリンダ 101, 102 油室 121 カム 122 リンク 150, 153 油路

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入出力ディスクと両ディスク間にパワー
   ローラを有し、該パワーローラをアクチュエータにより
   作動させ変速を行うトロイダル無段変速機において、 前記アクチュエータを作動させる変速制御弁に変速制御
   圧として供給する油圧を、入力ディスクの回転が高回転
   のときには大とするよう入力回転数に依存させて制御す
   ることを特徴とするトロイダル無段変速機の変速制御装
   置。