JP3500826B2 - 変速比無限大無段変速機の変速制御装置 - Google Patents

変速比無限大無段変速機の変速制御装置

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JP3500826B2 JP1544196A JP1544196A JP3500826B2 JP 3500826 B2 JP3500826 B2 JP 3500826B2 JP 1544196 A JP1544196 A JP 1544196A JP 1544196 A JP1544196 A JP 1544196A JP 3500826 B2 JP3500826 B2 JP 3500826B2
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H37/084—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts, i.e. with two or more internal power paths at least one power path being a continuously variable transmission, i.e. CVT
    • F16H37/086—CVT using two coaxial friction members cooperating with at least one intermediate friction member

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  • Transmission Devices (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)

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
れる無段変速機、特にＦＦ車に採用される変速比無限大
無段変速機の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から連続的に変速比を設定可能な車
両の変速機としては、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、無段変速機と減速機等を並列
的に配設するとともに、これらの出力軸を遊星歯車機構
へ入力し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、特開平７−１
３３８５８号公報や特開平７−１３９６００８号公報な
どに開示されている。
【０００３】これは、図１６、図１７に示すように、エ
ンジンに結合される変速比無限大無段変速機のユニット
入力軸ａに、減速比をほぼ連続的に変更可能な無段変速
機ｂと、減速機ｃを並列的に連結するとともに、無段変
速機ｂの出力軸ｄと、減速機ｃの出力軸ｅがそれぞれ遊
星歯車機構ｇへ入力され、ユニット出力軸ｆを介して車
両の駆動軸へ駆動力を伝達するものである。
【０００４】無段変速機ｂの出力軸ｄは遊星歯車機構ｇ
のサンギヤに連結されるとともに、直結クラッチｉを介
してユニット出力軸ｆと結合する一方、減速機出力軸ｅ
はトルク分割クラッチｈを介して遊星歯車機構ｇのキャ
リアに連結されており、遊星歯車機構ｇのリングギヤが
ユニット出力軸ｆ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、トルク分割クラッチｈを解放する一方、直結クラッ
チｉを締結することで、無段変速機ｂの変速比Icのみで
出力を行う直結モードと、トルク分割クラッチｈを締結
する一方、直結クラッチｉを解放することにより、無段
変速機ｂと減速機ｃの変速比に応じて、変速比無限大無
段変速機全体のユニット変速比Ii（ユニット入力軸ａと
ユニット出力軸ｆの変速比）を負の値から正の値まで無
限大を含んでほぼ連続的に制御を行う動力循環モードと
を選択的に使用することができる。
【０００６】この２つの変速モードを切り換える伝達モ
ード切換制御弁ｍは、トルク分割クラッチｈへ入力され
る回転数と、無段変速機出力軸ｄの回転数に応じてトル
ク分割クラッチｈと直結クラッチｉの締結、解放を行う
油圧Ｐａ、Ｐｂをスプール１３の変位によって制御して
いる。
【０００７】直結モードでは油圧Ｐａ＝ライン圧ＰLと
する一方、油圧Ｐｂをタンクに接続して低減させて、直
結クラッチｉを締結、トルク分割クラッチｈを解放する
一方、動力循環モードでは油圧Ｐｂ＝ライン圧ＰLとす
る一方、油圧Ｐａをタンクに接続して低減させて、直結
クラッチｉを解放、トルク分割クラッチｈを締結してい
る。
【０００８】この直結モードと動力循環モードを切り換
えるモード切換点では、図１７の上半分に示すように、
スプール１３は中立位置となって、油圧Ｐａ、Ｐｂをタ
ンクに接続して減圧させてから、一方の変速モードへ切
り換えている。
【０００９】
【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では、モード切換点におい
て直結クラッチｉ及びトルク分割クラッチｈを駆動する
油圧Ｐａ、Ｐｂを同時に減圧させるため、両者のクラッ
チの締結圧力が不足して、クラッチが滑って駆動力が減
少するとともに、クラッチの滑りによってエンジン回転
数が急増して空吹かし状態となって、運転者に違和感や
不快感を与えるという問題があった。
【００１０】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、変速モードの切換点において駆動力の変動
やエンジンの空転を防いで、円滑に変速モードを切り換
え可能な変速比無限大無段変速機を提供することを目的
とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、ユニット
入力軸にそれぞれ接続された無段変速機及び減速機と、
無段変速機の出力軸に連結したサンギヤ、シングルピニ
オンで構成されて減速機の出力軸に連結したキャリア及
びユニット出力軸に連結したリングギヤとからなる遊星
歯車機構と、前記ユニット入力軸から遊星歯車機構のキ
ャリアへの動力伝達経路の途中に介装された動力循環モ
ードクラッチと、前記サンギヤからユニット出力軸の動
力伝達経路の途中に介装された直結モードクラッチと、
前記動力循環モードクラッチと直結モードクラッチをそ
れぞれ選択的に締結、解除して無段変速機の変速比Icと
カウンタギヤ列変速比Idに応じてユニット出力軸を駆動
する直結モードと、無段変速機の変速比Icと減速機の減
速比Igに応じたユニット変速比Iiでユニット出力軸を駆
動する動力循環モードを切り換える動力伝達モード切換
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、前記動力伝達モード切換制御手段は、前
記動力循環モードクラッチの回転数と直結モードクラッ
チの回転数が等しくなる変速モード切換点Ｐにおいて、
前記動力循環モードクラッチ及び直結モードクラッチを
同時に締結する。
【００１２】また、第２の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記動力循環モードクラッチ及び直結モードクラ
ッチは、供給される油圧に応じて締結、解除を行う一
方、前記動力伝達モード切換制御手段は、動力循環モー
ドクラッチを制御する第１の信号圧制御手段と、直結モ
ードクラッチを制御する第２の信号圧制御手段からの信
号圧の差圧に応動する切換弁を備え、この切換弁は、前
記第１及び第２の信号圧制御手段からの信号圧が等しい
ときには、前記動力循環モードクラッチ及び直結モード
クラッチを同時に締結するようそれぞれ油圧を供給する
一方、そうでない場合には前記信号圧の大きさに応じて
動力循環モードクラッチまたは直結モードクラッチのう
ちの一方へ所定の油圧を供給する。
【００１３】また、第３の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記動力循環モードクラッチ及び直結モードクラ
ッチは、供給される油圧に応じて締結、解除を行う一
方、前記動力伝達モード切換制御手段は、一定信号圧制
御手段からの所定の信号圧Ｐｃと、車両の運転状態に応
じて信号圧を変更するクラッチ切換信号圧制御手段から
の可変信号圧Ｐｓの差圧に応動する切換弁を備え、この
切換弁は、前記一定信号圧制御手段とクラッチ切換信号
圧制御手段からの信号圧が等しいときには、前記動力循
環モードクラッチ及び直結モードクラッチを同時に締結
するようそれぞれ油圧を供給する一方、そうでない場合
には前記信号圧の大きさに応じて動力循環モードクラッ
チまたは直結モードクラッチのうちの一方へ所定の油圧
を供給する。
【００１４】また、第４の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記動力循環モードクラッチ及び直結モードクラ
ッチは、供給される油圧に応じて締結、解除を行う一
方、前記動力伝達モード切換制御手段は、中立位置を挟
んで動力循環モードと直結モードとを切換可能な切換弁
と、この切換弁を動力循環モードまたは直結モードのう
ちの一方へ向けて付勢する付勢手段と、車両の運転状態
に応じて前記付勢手段と対抗する方向で切換弁に信号圧
を供給するクラッチ切換信号圧制御手段とから構成さ
れ、前記切換弁は、付勢手段が付与する付勢力と信号圧
が付与する力が等しいときには、前記動力循環モードク
ラッチ及び直結モードクラッチを同時に締結するようそ
れぞれ油圧を供給する一方、そうでない場合には前記信
号圧の大きさに応じて動力循環モードクラッチまたは直
結モードクラッチのうちの一方へ所定の油圧を供給す
る。
【００１５】また、第５の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記動力循環モードクラッチ及び直結モードクラ
ッチは、供給される油圧に応じて締結、解除を行う一
方、前記動力伝達モード切換制御手段は、動力循環モー
ドクラッチの入力回転数に応じた第１の信号圧を発生す
る第１の信号圧制御手段と、直結モードクラッチの入力
回転数に応じた第２の信号圧を発生する第２の信号圧制
御手段と、こられ第１及び第２の信号圧の差圧に応動す
る第１の切換弁と、前記ユニット出力軸の回転方向が車
両の後進方向である場合に第３の信号圧を発生する出力
回転方向検出手段と、前記第３の信号圧に応じて前記第
１切換弁の変位を規制する切換禁止手段とを備え、前記
第１切換弁は、前記第１及び第２の信号圧制御手段から
の信号圧が等しいときには、前記動力循環モードクラッ
チ及び直結モードクラッチを同時に締結するようそれぞ
れ油圧を供給する一方、そうでない場合には前記第１及
び第２の信号圧の差圧に応じて動力循環モードクラッチ
または直結モードクラッチのうちの一方へ所定の油圧を
供給する。
【００１６】また、第６の発明は、前記第５の発明にお
いて、前記第１及び第２信号圧制御手段並びに出力回転
方向検出手段は、それぞれピトー圧を発生するピトー管
で構成される。
【００１７】また、第７の発明は、前記第５の発明にお
いて、前記切換弁は、スプール弁で構成され、このスプ
ール弁の一端は前記直結モードクラッチの入力回転数に
応じた第２信号圧を受ける受圧面積Ｓ1で形成される一
方、他端は前記動力循環モードクラッチの入力回転数に
応じた第１信号圧を受ける受圧面積Ｓ2で形成され、こ
れら受圧面積の比Ｓ1／Ｓ2は、無段変速機で設定可能な
最大変速比IcLOWと、前記サンギヤと無段変速機の出力
軸の変速比Idと、減速機の減速比Igと所定の定数Ｋを Ｓ1／Ｓ2＝Ｋ2（IcLOW×Id／Ig）2 の関係に設定するとともに、前記定数Ｋを ０．９＜Ｋ＜１．０ に設定する。
【００１８】
【作用】したがって、第１の発明は、ユニット入力軸へ
入力された駆動力は、無段変速機と減速機へそれぞれ並
列的に伝達され、無段変速機へ入力された駆動力は、無
段変速機の出力軸に連結された遊星歯車機構のサンギヤ
へ伝達される一方、減速機へ入力された駆動力は、無段
変速機と同軸の入力ギヤから、シングルピニオンで構成
された遊星歯車機構のキャリアと同軸の出力ギヤへ伝達
され、直結モードクラッチを解放する一方、動力循環モ
ードクラッチの締結する動力循環モードでは、無段変速
機の変速比Icと減速機の減速比Igに応じて遊星歯車機構
のキャリアに連結されたユニット出力軸が駆動され、逆
に、直結モードクラッチを締結する一方、動力循環モー
ドクラッチを解放する直結モードでは、無段変速機の変
速比Icとカウンタギヤ列変速比Idに応じてユニット出力
軸が駆動される。これら２つの変速モードは、動力伝達
モード切換制御手段によって切り換えられるが、動力循
環モードと直結モードとの切り換えを行う変速モード切
換点Ｐでは、動力循環モードクラッチ及び直結モードク
ラッチが同時に締結されるため、変速モードの切り換え
時であってもクラッチが滑ることはなく、ユニット出力
軸へ確実に駆動力を伝達できる。
【００１９】また、第２の発明は、前記動力伝達モード
切換制御手段は、第１信号圧制御手段と第２信号圧制御
手段からの第１及び第２信号圧の差圧に応動する切換弁
によって、動力循環モードクラッチと直結モードクラッ
チへそれぞれ油圧を供給して締結、解放を制御し、第１
信号圧の方が大きいときには、動力循環モードクラッチ
へ所定の油圧を供給して締結する一方、直結モードクラ
ッチへの油圧の供給を行わずに解放し、第２信号圧の方
が大きいときには、直結モードクラッチへ所定の油圧を
供給して締結する一方、動力循環モードクラッチへの油
圧の供給を行わずに解放するが、第１及び第２信号圧が
等しいときには、動力循環モードクラッチと直結モード
クラッチを同時に締結するため、ユニット出力軸へ確実
に駆動力を伝達しながら変速モードの切り換えを行うこ
とができる。
【００２０】また、第３の発明は、動力伝達モード切換
制御手段を構成する切換弁は、一定信号圧制御手段とク
ラッチ切換信号圧制御手段からの信号圧の差圧に応じ
て、動力循環モードと直結モードとを切り換えるが、こ
の変速モードを切り換える際には一時的に差圧が等しく
なって動力循環モードクラッチ及び直結モードクラッチ
を同時に締結するため、ユニット出力軸へ確実に駆動力
を伝達しながら変速モードの切り換えを行うことができ
る。
【００２１】また、第４の発明は、動力伝達モード切換
制御手段を構成する切換弁は、付勢手段と、これに対抗
する信号圧が付与する力の差に応じて中立位置を挟んで
動力循環モードと直結モードとを切り換えるが、変速モ
ードの切り換え時には一時的に付勢手段が付与する付勢
力と信号圧が付与する力が等しくなって、動力循環モー
ドクラッチ及び直結モードクラッチを同時に締結するた
め、ユニット出力軸へ確実に駆動力を伝達しながら変速
モードの切り換えを行うことができる。
【００２２】また、第５の発明は、動力伝達モード切換
制御手段を構成する切換弁は、動力循環モードクラッチ
と直結モードクラッチの入力回転数に応じた第１及び第
２の信号圧の差圧に応じて変速モードを切り換え、変速
モードの切換点Ｐではこれら信号圧が一時的に等しくな
って、動力循環モードクラッチ及び直結モードクラッチ
を同時に締結するため、ユニット出力軸へ確実に駆動力
を伝達しながら変速モードの切り換えを行うことがで
き、また、変速比が負となる車両の後進時には第３信号
圧に応じて第１切換弁の変位が禁止されるため、後進中
には動力循環モードが保持して誤動作を防止できる。
【００２３】また、第６の発明は、第１及び第２信号圧
制御手段並びに出力回転方向検出手段は、それぞれピト
ー圧を発生するピトー管で構成され、各信号圧は回転数
に対して２次関数的に増大する。
【００２４】また、第７の発明は、切換弁を両端の受圧
面積の異なるスプール弁で構成し、この受圧面積の比Ｓ
1／Ｓ2をＳ1／Ｓ2＝Ｋ2（IcLOW×Id／Ig）2とし、か
つ、前記定数Ｋを０．９＜Ｋ＜１．０と設定すること
で、変速モードの切換点Ｐが無段変速機で設定可能な最
大変速比IcLOWより小さい場合であっても、切換点Ｐで
は確実に両者のクラッチを同時に締結して駆動力を確保
しながら、無段変速機で設定可能な変速範囲を有効に利
用できる。
【００２５】
【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。
【００２６】図１は、無段変速機２として前記従来例の
図１１に示したトロイダル型無段変速機を用いて、ＦＦ
車に搭載される変速比無限大無段変速機を構成した一例
を示し、変速比無限大無段変速機のハウジングに駆動軸
１１ａ、１１ｂと連結した差動ギヤ８を収装したもので
ある。
【００２７】エンジンに結合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Icをほぼ連続的に変
更可能な無段変速機２と、減速機３を並列的にそれぞれ
連結するとともに、無段変速機２の出力軸４と、減速機
３の出力軸３ｃがそれぞれ遊星歯車機構５へ同軸的に入
力され、この遊星歯車機構５と同軸上に軸支されたユニ
ット出力軸６を介して、車両の駆動軸１１ａ、１１ｂに
連結された差動ギヤ８へ駆動力を伝達する。
【００２８】減速機３は、ユニット入力軸１に同軸的に
設けた入力ギヤ３ａと、ユニット出力軸６と同軸的に配
設された減速機出力軸３ｃの出力ギヤ３ｂが歯合し、減
速機３に設定された所定の減速比Igに応じて遊星歯車機
構５と同軸の減速機出力軸３ｃが回転する。
【００２９】一方、無段変速機２の出力軸に形成された
出力ギヤ２ａは、無段変速機２の入出力軸と平行な軸を
備えたカウンタギヤ４０を介して、遊星歯車機構５及び
ユニット出力軸６と同軸的に軸支された無段変速機２の
出力軸４に設けたギヤ４ａと歯合して、無段変速機２の
減速比に応じて無段変速機出力軸４が回転する。
【００３０】無段変速機２の出力軸４は遊星歯車機構５
のサンギヤ５ａに、減速機３の出力軸３ｃは動力循環モ
ードクラッチ９を介してシングルピニオンで構成された
遊星歯車機構５のキャリア５ｂにそれぞれ連結され、リ
ングギヤ５ｃが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。
【００３１】そして、無段変速機２の出力軸４と、ユニ
ット出力軸６との間には、直結モードクラッチ１０が介
装される。
【００３２】なお、無段変速機２を構成するトロイダル
型無段変速機としては、２組の入力ディスク及び出力デ
ィスクの間に、それぞれ一対のパワーローラを挟持する
場合を示し、パワーローラの傾転角に応じて変速比Icを
連続的に変更するものである。
【００３３】ここで、ＦＦ車に搭載される変速比無限大
変速機では、変速機ハウジングに駆動軸１１ａ、１１ｂ
と結合した差動ギヤ８を上記したように収装しており、
ユニット出力軸６には変速機出力ギヤ７が設けられ、こ
の変速機出力ギヤ７は差動ギヤ８のファイナルギヤ１２
と直接歯合して、所定の総減速比で差動ギヤ８と結合し
た駆動軸１１ａ、１１ｂに駆動力が伝達される。
【００３４】このような、変速比無限大無段変速機で
は、動力循環モードクラッチ９を解放する一方、直結モ
ードクラッチ１０を締結することで、無段変速機２の変
速比Iｃとカウンタギヤ列の変速比Idの積で出力を行う
直結モードと、動力循環モードクラッチ９を締結する一
方、直結モードクラッチ１０を解放することにより、無
段変速機２の変速比Icと減速機３の減速比Igに応じて、
変速比無限大無段変速機全体のユニット変速比Iiを負の
値から正の値まで無限大を含んでほぼ連続的に制御を行
う動力循環モードとを選択的に使用することができ、こ
れら２つの変速モードの切換は、動力伝達モード切換制
御手段２３からの油圧に応じて、動力循環モードクラッ
チ９と直結モードクラッチ１０の締結状態を変更するこ
とで行われる。
【００３５】動力伝達モード切換制御手段２３は、第１
信号圧制御手段としての動力循環モードクラッチ締結信
号圧制御手段２１からの動力循環モードクラッチ締結信
号圧ＰLSと、同じく第２信号圧制御手段としての直結モ
ードクラッチ締結信号圧制御手段２２からの直結モード
クラッチ締結信号圧ＰHSの差圧に応じて、動力循環モー
ドクラッチ９を駆動する動力循環モードクラッチ締結圧
ＰLCと直結モードクラッチ１０を駆動する直結モードク
ラッチ締結圧ＰHCへ、選択的にライン圧ＰLを供給する
切換弁３３から構成される。
【００３６】動力伝達モード切換制御手段２３を構成す
る切換弁３３は、図２に示すように、動力循環モードク
ラッチ締結信号圧制御手段２１からの動力循環モードク
ラッチ締結信号圧ＰLSと、直結モードクラッチ締結信号
圧制御手段２２からの直結モードクラッチ締結信号圧Ｐ
HSの差圧に応じて軸方向へ変位自在なスプール３４を主
体に構成される。
【００３７】なお、動力循環モードクラッチ締結信号圧
制御手段２１と直結モードクラッチ締結信号圧制御手段
２２は、車両の運転状況及び運転者の操作等に応じて締
結信号圧ＰLS、ＰHSの値を変更するものであり、例え
ば、図示しない変速コントローラ等からの指令に基づい
て、これら締結信号圧ＰLS、ＰHSの設定を行う。
【００３８】切換弁３３には、３つのランド３４ａ〜３
４ｃを備えたスプール３４の図中左側のランド３４ａの
端面に直結モードクラッチ締結信号圧ＰHSを導く信号圧
ポート３３Ｈと、同じくスプール３４の図中右側のラン
ド３４ｃの端面に動力循環モードクラッチ締結信号圧Ｐ
LSを導く信号圧ポート３３Ｌが形成される。
【００３９】そして、図２に示す中立位置において、ス
プール３４のほぼ中央部に形成されたランド３４ｂと左
右のランド３４ａ、３４ｃとの間には、動力循環モード
クラッチ９と直結モードクラッチ１０へそれぞれライン
圧ＰLを供給する供給ポート３３ａ、３３ｂと、レギュ
レータ弁３１を介してポンプ３２と連通した一対のライ
ン圧ポート３３ｃ、３３ｄがそれぞれ開口する一方、ラ
ンド３４ｂと対向する位置には、タンクと連通したタン
クポートＸ、Ｘが形成される。
【００４０】締結信号圧ＰLSとＰHSがほぼ等しい、スプ
ール３４の中立位置ではランド３４ｂでタンクポート
Ｘ、Ｘが閉鎖される一方、ライン圧ポート３３ｃ、３３
ｄと供給ポート３３ａ、３３ｂがそれぞれ連通して、動
力循環モードクラッチ９及び直結モードクラッチ１０に
は、締結圧ＰLC、ＰHCとしてレギュレータ弁３１で調圧
されたライン圧ＰLがそれぞれ供給される。
【００４１】このような構成の変速比無限大無段変速機
の作用について、以下に詳述する。直結モードクラッチ
１０を締結する一方、動力循環モードクラッチ９を解放
する直結モードでは、ユニット出力軸６とユニット入力
軸１の変速比であるユニット変速比Iiは、無段変速機２
の変速比Icとカウンタギヤ列の変速比Idの積（Ii＝Ic×
Id）となり、無段変速機２で設定可能な最大変速比と最
小変速比である、最Ｌｏｗ変速比IcLOWから最Ｈｉ変速
比IcHIとの間で、変速比を連続的に変化させて車両を前
進駆動する。
【００４２】一方、動力循環モードクラッチ９を締結す
る一方、直結モードクラッチ１０を解放した動力循環モ
ードでは、同じく図４に示すように、ユニット変速比Ii
が無段変速機２の変速比Icと減速機３の減速比Igに応じ
て、負の値から最Ｌｏｗ変速比IcLOWの間で中立位置（I
i＝∞）を含んだ任意の変速比に設定され、車両の後
進、停止、前進を無段変速機２の変速比Icの変化に応じ
て連続的に切り換えることができる。
【００４３】なお、無段変速機２の変速比Icが最大とな
る最Ｌｏｗ変速比IcLOWでは、直結モードと動力循環モ
ードのユニット変速比Iiはほぼ等しくなるように設定さ
れ、直結モードの変速比Ii（＝Ic×Id）と動力循環モー
ドの変速比Iiが交わる点がモード切換点Ｐとなり、この
モード切換点Ｐでは直結モードと動力循環モードの切り
換えを、総減速比に段差を生じることなく円滑に行うこ
とができる。
【００４４】ここで、２つの変速モードを切り換える動
力伝達モード切換制御手段２３を構成する切換弁３３の
動作について説明する。
【００４５】直結モードを選択する場合には、動力循環
モード締結信号圧制御手段２１と直結モードクラッチ締
結信号圧制御手段２２からの締結信号圧ＰLS、ＰHSの関
係は、 ＰLS＜ＰHS となるように設定される。
【００４６】締結信号圧ＰLS、ＰHSに応動するスプール
３４は図３の上半分に示した３４Ｈの位置まで、図２の
中立位置から右側へ向けて変位して、供給ポート３３ｂ
とライン圧ポート３３ｄが連通する一方、供給ポート３
３ａとタンクポートＸが連通する。
【００４７】したがって、供給ポート３３ｂと連通した
直結モードクラッチ１０にはライン圧ＰLが供給されて
締結圧ＰHC＝ＰLとなって締結状態となる一方、供給ポ
ート３３ａと連通した動力循環モードクラッチ９はタン
クポートＸに連通するため、締結圧ＰLCはドレンされて
解放状態となる。
【００４８】一方、動力循環モードを選択する場合に
は、動力循環モード締結信号圧制御手段２１と直結モー
ドクラッチ締結信号圧制御手段２２からの締結信号圧Ｐ
LS、ＰHSの関係は、 ＰLS＞ＰHS となるように設定される。
【００４９】締結信号圧ＰLS、ＰHSに応動するスプール
３４は図３の下半分に示した３４Ｌの位置まで、図２の
中立位置から左側へ向けて変位して、供給ポート３３ａ
とライン圧ポート３３ｃが連通する一方、供給ポート３
３ｂとタンクポートＸが連通する。
【００５０】したがって、供給ポート３３ａと連通した
動力循環モードクラッチ９にはライン圧ＰLが供給され
て締結圧ＰLC＝ＰLとなって締結状態となる一方、供給
ポート３３ｂと連通した直結モードクラッチ１０はタン
クポートＸに連通するため、締結圧ＰHCはドレンされて
解放状態となる。
【００５１】これら２つの変速モードを切り換えるモー
ド切換点Ｐでは、動力循環モード締結信号圧制御手段２
１と直結モードクラッチ締結信号圧制御手段２２からの
締結信号圧ＰLS、ＰHSの関係は、 ＰLS＝ＰHS となるように設定され、スプール３４は、図２に示すよ
うに、中立位置へ向けて変位し、タンクポートＸ、Ｘを
閉鎖する一方、供給ポート３３ａ、３３ｂとライン圧ポ
ート３３ｃ、３３ｄがそれぞれ連通するため、締結圧Ｐ
LC＝ＰHC＝ＰLとなって、動力循環モードクラッチ９及
び直結モードクラッチ１０は共に締結状態となる。
【００５２】このスプール３４の中立位置においては、
無段変速機２の変速比Icは、最Ｌｏｗ変速比IcLOWに設
定されて、動力循環モードのユニット変速比Iiと直結モ
ードの変速比Ii（＝Ic・Id）が等しくなる図４の切換点
Ｐとなるため、動力循環モードクラッチ９及び直結モー
ドクラッチ１０が同時に締結されてもユニットとしてイ
ンタロック等の不都合を生ずることがなく、変速モード
の切り換えを行うことができるのである。
【００５３】そして、直結モードから動力循環モードへ
の切り換え、あるいは逆の場合であっても、スプール３
４は必ず図２に示す中立位置を通過してから他方の変速
モードへ移行し、この中立位置で動力循環モードクラッ
チ９及び直結モードクラッチ１０の両者を同時に締結し
た後に、他方のクラッチを解放するようにしたため、直
結モードと動力循環モードの変速モードの切り換えの際
には、次の表のように中立位置で動力循環モードクラッ
チ９と直結モードクラッチ１０の両者を介して差動ギヤ
８へ確実に駆動力を伝達することができるのである。
【００５４】
【表１】
【００５５】こうして、スプール３４の中立位置では、
２つのクラッチを同時に締結することで、駆動力の変動
を防止しながら変速モードの切り換えを行うことがで
き、前記従来例のように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の締結圧が不足することがな
くなって、エンジンからの駆動力を差動ギヤ８へ確実に
伝達することができ、モード切換点Ｐでのエンジンの空
転や駆動力の変動を防いで、円滑に変速モードの切り換
えを行うことが可能となり、運転者に不快感や違和感を
与えることがなくなって変速比無限大無段変速機を備え
た車両の運転性を向上させることができるのである。
【００５６】図５〜図７は第２の実施形態を示し、前記
第１実施形態の動力伝達モード切換制御手段２３を、ク
ラッチ切換信号圧制御手段１２４と一定信号圧制御手段
１２５に応じて動力伝達モードクラッチ９と直結モード
クラッチ１０を駆動する動力伝達モード切換制御手段１
２３に置き換えたもので、その他の構成は前記第１実施
形態と同様である。
【００５７】動力伝達モード切換制御手段１２３は、ク
ラッチ切換信号圧制御手段１２４からの可変な信号圧Ｐ
Sと、一定信号圧制御手段１２５から供給される一定圧
ＰCの差に応じて、動力循環モードクラッチ９を駆動す
る動力循環モードクラッチ締結圧ＰLCと直結モードクラ
ッチ１０を駆動する直結モードクラッチ締結圧ＰHCへ、
それぞれ選択的にライン圧ＰLを供給する切換弁１３３
から構成される。
【００５８】動力伝達モード切換制御手段１２３を構成
する切換弁１３３は、図６に示すように、クラッチ切換
信号圧制御手段１２４からの信号圧ＰSと、一定信号圧
制御手段１２５から供給される一定圧ＰCの差圧に応じ
て、軸方向へ変位自在なスプール１３４を主体に構成さ
れる。
【００５９】なお、クラッチ切換信号圧制御手段１２４
は、車両の運転状況及び運転者の操作等に応じて信号圧
ＰSの値を変更するものであり、例えば、図示しない変
速コントローラ等からの指令に基づいて、この信号圧Ｐ
Sの設定を行う。
【００６０】切換弁１３３には、前記第１実施形態と同
様に、３つのランド１３４ａ〜１３４ｃを備えたスプー
ル１３４の図中左側のランド１３４ａの端面に一定圧Ｐ
Cを導く信号圧ポート１３３Lと、同じくスプール１３４
の図中右側のランド１３４ｃの端面にクラッチ切換信号
圧制御手段１２４からの信号圧ＰSを導く信号圧ポート
１３３Ｈが形成されており、この図６では、スプール１
３４は、中立位置を示す。
【００６１】そして、この中立位置において、スプール
１３４のほぼ中央部に形成されたランド１３４ｂと左右
のランド１３４ａ、１３４ｃとの間には、前記第１実施
形態と同様に、動力循環モードクラッチ９と直結モード
クラッチ１０へそれぞれライン圧ＰLを供給する供給ポ
ート１３３ａ、１３３ｂと、図示しないレギュレータ弁
を介してポンプと連通した一対のライン圧ポート１３３
ｃ、１３３ｄがそれぞれ開口する一方、ランド１３４ｂ
と対向する位置には、タンクと連通したタンクポート
Ｘ、Ｘが形成される。
【００６２】一定圧ＰCと信号圧ＰSが等しいスプール１
３４の中立位置では、ライン圧ポート１３３ｃ、１３３
ｄと供給ポート１３３ａ、１３３ｂがそれぞれ連通し
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には、締結圧ＰLC、ＰHCとして前記第１実施形態と
同様にライン圧ＰLがそれぞれ供給されて、同時に締結
が行われる。
【００６３】直結モードを選択する場合には、クラッチ
切換信号圧制御手段１２４からの信号圧ＰSは、 ＰS＜ＰC となるように設定され、信号圧ＰSと一定圧ＰCの差圧に
応動するスプール１３４は、信号圧ＰSに抗して一定圧
ＰCに付勢され、図７の上半分に示した１３４Ｈの位置
まで図中右側の直結モードへ向けて変位し、供給ポート
１３３ｂとライン圧ポート１３３ｄを連通する一方、供
給ポート１３３ａとタンクポートＸが連通され、直結モ
ードクラッチ１０にはライン圧ＰLが供給されて締結状
態となる一方、供給ポート１３３ａと連通した動力循環
モードクラッチ９はタンクポートＸに連通するため締結
圧ＰLCはドレンされて解放状態となる。
【００６４】一方、動力循環モードを選択する場合に
は、クラッチ切換信号圧制御手段１２４からの信号圧Ｐ
Sは、 ＰS＞ＰC となるように設定され、スプール１３４は図７の下半分
に示した１３４Ｌの位置まで左側へ向けて変位して、供
給ポート１３３ａとライン圧ポート１３３ｃを連通する
一方、供給ポート１３３ｂとタンクポートＸを連通させ
て、動力循環モードクラッチ９にライン圧ＰLを供給し
て締結状態とする一方、直結モードクラッチ１０をタン
クポートＸに連通させて解放状態にする。
【００６５】この場合にも、前記第１実施形態と同様
に、直結モードから動力循環モードへの切り換え、ある
いは逆の場合であっても、スプール１３４は必ず図６に
示す中立位置を通過してから他方の変速モードへ移行す
るため、中立位置で動力循環モードクラッチ９と直結モ
ードクラッチ１０の両者を介して差動ギヤ８へ確実に駆
動力を伝達することができるのである。
【００６６】図８〜図１０は第３の実施形態を示し、前
記第２実施形態の動力伝達モード切換制御手段１２３の
一定信号圧制御手段１２５を、付勢手段としてのスプリ
ング２３５に置き換えたもので、その他の構成は前記第
２実施形態と同様である。
【００６７】動力伝達モード切換制御手段２２３は、ク
ラッチ切換信号圧制御手段１２４からの信号圧ＰSと、
スプリング２３５の付勢力ＦSの力の差に応じて、動力
循環モードクラッチ９を駆動する動力循環モードクラッ
チ締結圧ＰLCと直結モードクラッチ１０を駆動する直結
モードクラッチ締結圧ＰHCへ、それぞれ選択的にライン
圧ＰLを供給する切換弁２３３から構成される。
【００６８】動力伝達モード切換制御手段１２３を構成
する切換弁２３３は、図９に示すように、軸方向へ変位
自在なスプール２３４を主体に構成され、スプリング２
３５は所定の受圧面積Ｓで形成された図中左側のスプー
ル２３４の端面を押圧して、スプール２３４を直結モー
ド側（図中右側）へ向けて常時付勢する。なお、この図
９に示すスプール２３４の位置が、中立位置となる。
【００６９】一方、スプール２３４の右側の端面には、
信号圧ポート２３３Ｈを介してクラッチ切換信号圧制御
手段１２４からの信号圧ＰSが導かれる。なお、スプー
ル２３４のランド２３４ａ〜２３４ｃ及び切換弁２３３
の各ポート２３３ａ〜２３３Ｈは前記第２実施形態と同
様に構成される。
【００７０】直結モードを選択する場合には、クラッチ
切換信号圧制御手段１２４からの信号圧ＰSは、 Ｓ×ＰS＜ＦS となるように設定され、信号圧ＰSによる力とスプリン
グ２３５の付勢力ＦSの差に応動するスプール２３４
は、信号圧ＰSに抗してスプリング２３５の付勢力ＦSに
よって図中右側へ付勢され、図１０の上半分に示した２
３４Ｈの直結モードへ向けて変位し、供給ポート２３３
ｂとライン圧ポート２３３ｄを連通する一方、供給ポー
ト２３３ａとタンクポートＸが連通され、直結モードク
ラッチ１０にはライン圧ＰLが供給されて締結状態とな
る一方、供給ポート１３３ａと連通した動力循環モード
クラッチ９はタンクポートＸに連通するため締結圧ＰLC
はドレンされて解放状態となる。
【００７１】一方、動力循環モードを選択する場合に
は、クラッチ切換信号圧制御手段１２４からの信号圧Ｐ
Sは、 Ｓ×ＰS＞ＦS となるように設定され、スプール２３４は図１０の下半
分に示した２３４Ｌの位置までスプリング２３５に抗し
て左側へ向けて変位して、供給ポート２３３ａとライン
圧ポート２３３ｃを連通する一方、供給ポート２３３ｂ
とタンクポートＸを連通させて、動力循環モードクラッ
チ９にライン圧ＰLを供給して締結状態とする一方、直
結モードクラッチ１０をタンクポートＸに連通させて解
放状態にする。
【００７２】この場合にも、前記第２実施形態と同様
に、直結モードから動力循環モードへの切り換え、ある
いは逆の場合であっても、スプール２３４は必ず図９に
示す中立位置を通過してから他方の変速モードへ移行す
るため、中立位置で動力循環モードクラッチ９と直結モ
ードクラッチ１０の両者を介して差動ギヤ８へ確実に駆
動力を伝達することができるのである。
【００７３】図１１〜図１４は第４の実施形態を示し、
前記第１実施形態の動力伝達モード切換制御手段２３を
２つのスプールを備えた切換弁３３３とし、動力循環モ
ード締結信号圧制御手段２１を直結モードクラッチ回転
数検出手段３２６に、直結モードクラッチ締結信号圧制
御手段２２を動力循環モードクラッチ回転数検出手段３
２７へそれぞれ置き換えると共に、第２のスプール３３
７を駆動する出力回転方向検出手段３２８を加えたもの
であり、その他の構成は前記第１実施形態と同様であ
る。
【００７４】直結モードクラッチ回転数検出手段３２６
は、直結モードクラッチ１０の入力軸回転数、すなわ
ち、遊星歯車機構５のサンギヤ５ａと結合した無段変速
機出力軸４の回転数ＮDを検出し、それに応じた信号圧
ＰLSを、動力循環モードクラッチ回転数検出手段３２７
は、動力循環モードクラッチ９の入力軸回転数、すなわ
ち、減速機３の出力ギヤ３ｂの回転数ＮLを検出し、そ
れに応じた信号圧ＰHSをそれぞれ動力伝達モード切換制
御手段３２３を構成する切換弁３３３へ供給するもので
ある。
【００７５】直結モードクラッチ回転数検出手段３２６
及び動力循環モードクラッチ回転数検出手段３２７は、
入力回転数の上昇に応じて２次関数的に上昇する油圧を
発生するピトー管が採用され、信号圧ＰHS、ＰLSはそれ
ぞれのクラッチの回転数の上昇に応じたピトー圧とな
る。
【００７６】そして、出力回転方向検出手段３２８はユ
ニット出力軸６の逆転時のみピトー圧ＰRSを発生させる
ピトー管で構成されており、ユニット出力軸６の逆転
時、すなわち、車両の後進時にのみピトー圧ＰRSが切換
弁３３３へ供給される。
【００７７】動力伝達モード切換制御手段３２３を構成
する切換弁３３３は、図１２に示すように、動力循環モ
ードクラッチ回転数検出手段３２７からの信号圧Ｐ
HSと、直結モードクラッチ回転数検出手段３２６からの
信号圧ＰLSの差に応じて軸方向へ変位自在な第１のスプ
ールとしてスプール３３４と、回転方向検出手段３２８
からのピトー圧ＰRSに応じて軸方向へ変位するととも
に、第１のスプール３３４の右側（ランド３３４ｃ）の
端面と接離可能な第２のスプール３３５から構成され
る。
【００７８】第１のスプール３３４には３つのランド３
３４ａ〜３３４ｃが形成され、切換弁３３３には第１の
スプール３３４の図中左側のランド３３４ａの端面に信
号圧ＰHSを導く信号圧ポート３３３Ｈと、同じくスプー
ル３３４の図中右側のランド３３４ｃの端面に信号圧Ｐ
LSを導く信号圧ポート３３３Ｌが形成される。
【００７９】動力循環モードクラッチ９の回転数に応じ
た信号圧ＰHSを受けるランド３３４ａの端面は所定の受
圧面積Ｓ2を備える一方、直結モードクラッチ１０の回
転数に応じた信号圧ＰLSを受けるランド３３４ｃは、ラ
ンド３３４ａよりも小さな外径を備えており、信号圧Ｐ
LSを受けるランド３３４ｃの端面は、３３４ａの受圧面
積Ｓ2未満の所定の受圧面積Ｓ1で形成される。なお、外
径の小さなランド３３４ｃと切換弁３３３の内周との間
には所定の肉厚のスリーブ３３５が介装される。
【００８０】そして、図１２に示すスプール３３４の中
立位置において、切換弁３３３にはスプール３３４のほ
ぼ中央部に形成されたランド３３４ｂと左右のランド３
３４ａ、３３４ｃとの間には、動力循環モードクラッチ
９と直結モードクラッチ１０へそれぞれライン圧ＰLを
供給する供給ポート３３３ａ、３３３ｂと、前記第１実
施形態と同様にポンプと連通した一対のライン圧ポート
３３３ｃ、３３３ｄがそれぞれ開口する一方、ランド３
３４ｂと対向する位置には、タンクと連通したタンクポ
ートＸ、Ｘが形成される。
【００８１】さらに、切換弁３３３の内周は信号圧ポー
ト３３３Ｌよりも図中右側へ延設されて、２つのランド
３３７ａ、３３７ｂを形成した第２のスプール３３７が
第１のスプール３３４と同軸的に収装され、これらスプ
ール３３４、３３７は相互に対向する端面で接離可能と
なる。
【００８２】スプール３３７は、スプール３３４と対向
する側に外径の小さなランド３３７ａを形成する一方、
図中右側の端部には外径の大きな３３７ｂが形成され、
ランド３３７ａと切換弁３３３の内周との間にはスリー
ブ３３６が介装されて第２のスプール３３７は両端で受
圧面積が異なるように設定され、ランド３３７ａの端面
には直結モードクラッチ回転数検出手段３２６からの信
号圧ＰLSが加わる。
【００８３】切換弁３３３には、図中右側のランド３３
７ｂの端面へ出力回転方向検出手段３２８からのピトー
圧ＰRSを導くポート３３３ｅが形成され、さらに、ラン
ド３３７ａ、３３７ｂとの間にはタンクポートＸが開口
する ここで、変速比無限大無段変速機の減速機３の減速比を
Ig、無段変速機２で設定可能な最大変速比を最Ｌｏｗ変
速比IcLOW、無段変速機２の出力ギヤ２ａからサンギヤ
５ａまでのカウンタギヤ列（出力ギヤ２ａ、カウンタギ
ヤ４０、ギヤ４ａ）の変速比をIdとすると、 Ig ≦ IcLOW×Id に設定され、Ig ＜ IcLOW×Idの場合には、減速比IgをI
cLOWとIdの積未満で設定可能な最大値に設定する。
【００８４】そして、第１のスプール３３４の端面を構
成するランド３３４ｃ、３３４ａは受圧面積がＳ1＜Ｓ2
に設定される。すなわち、動力循環モードクラッチ９の
入力回転数に応じた信号圧ＰHSを受ける受圧面積Ｓ2よ
りも直結モードクラッチ１０の入力回転数に２次関数的
に比例する信号圧ＰLSを受ける受圧面積Ｓ1が若干小さ
な値に設定され、上記減速比Ig、変速比Id、IcLOWより
次式のように設定される。
【００８５】
【数１】
【００８６】ただし、Ｋは定数で、０．９＜Ｋ＜１に設
定される。
【００８７】そして、信号圧ＰLS、ＰHSは上記したよう
に、各クラッチの入力回転数に２次関数的に比例するた
め、 ＰLS＝ｈ×ＮD 2 …（２） ＰHS＝ｈ×ＮL 2 …（３） ただし、ｈは比例定数となる。
【００８８】ここで、直結モードクラッチ回転数検出手
段３２６が検出する直結モードクラッチ１０の入力軸回
転数、すなわち、遊星歯車機構５のサンギヤ５ａと結合
した無段変速機出力軸４の回転数ＮDと、動力循環モー
ドクラッチ回転数検出手段３２７が検出する動力循環モ
ードクラッチ９の入力軸回転数、すなわち、減速機３の
出力ギヤ３ｂの回転数ＮLは、ユニット入力軸１の回転
数をＮINとすると、
【００８９】
【数２】
【００９０】となる。
【００９１】ここで、無段変速機２の変速比Ic＜ＫIc
LOWが最Ｌｏｗ変速比IcLOWに上記定数Ｋ（０．９＜Ｋ＜
１．０）を乗じた値より小さいときには、スプール３３
４の両端に加わる力、Ｓ1ＰLS及びＳ2ＰHSは次式のよう
になる。
【００９２】
【数３】
【００９３】したがって、Ｓ1ＰLS＞Ｓ2ＰHSとなって、
スプール３３４は図１３の下半分に示すように図中左側
へ変位して、動力循環モードクラッチ９へ供給ポート３
３３ａからライン圧ＰLを供給する一方、供給ポート３
３３ｂを介して直結モードクラッチ１０をタンクに接続
し、動力循環モードクラッチ９のみを締結する動力循環
モードとなる。
【００９４】一方、無段変速機２の変速比Ic＞ＫIcLOW
が最Ｌｏｗ変速比IcLOWに上記定数Ｋ（０．９＜Ｋ＜
１．０）を乗じた値より大きいときには、スプール３３
４の両端に加わる力、Ｓ1ＰLS及びＳ2ＰHSは、上記
（７）式と同様の計算からＳ1ＰLS＜Ｓ2ＰHSとなって、
スプール３３４は，図１３の上半分に示すように図中左
側へ変位して、直結モードクラッチ１０へ供給ポート３
３３ｂからライン圧ＰLを供給する一方、供給ポート３
３３ａを介して動力循環モードクラッチ９をタンクに接
続し、直結モードクラッチ１０のみを締結する直結モー
ドとなる。
【００９５】そして、無段変速機２に設定された変速比
Icが、 Ic＝Ｋ×IcLOW のときには、スプール３３４の両端に加わる力、Ｓ1Ｐ
LS，Ｓ2ＰHSは等しくなるため、スプール３３４は図１
２に示す中立位置となって、供給ポート３３３ａ、ｂを
それぞれライン圧ポート３３３ｃ、ｄに接続して、動力
循環モードクラッチ９と直結モードクラッチ１０の両者
を同時に締結することができ、上記実施形態と同様に、
直結モードから動力循環モードへの切り換え、あるいは
逆の場合であっても、スプール３３４は必ず図１２に示
す中立位置を通過してから他方の変速モードへ移行する
ため、中立位置で動力循環モードクラッチ９と直結モー
ドクラッチ１０の両者を介して差動ギヤ８へ確実に駆動
力を伝達することができるのである。
【００９６】加えて、上記（１）式のようにスプール３
３４の両端の受圧面積Ｓ1、Ｓ2の比に応じた定数Ｋによ
って、変速モードの切換点Ｐを変更することにより、図
１５に示すように、減速機３の減速比Ig等の都合によ
り、動力循環モードで設定可能な最大のユニット変速比
の逆数（１／Ii）maxと、直結モードで設定可能な最小
のユニット変速比の逆数（１／IcId）min＝１／IcLOWId
が一致しないような場合であっても、円滑に変速モード
の切り換えが可能となるとともに、定数Ｋを０．９より
大かつ１．０未満に設定することで、ユニット変速比Ii
に反映されない切換点Ｐよりも変速比が大きい範囲を縮
小して、無段変速機２の変速範囲を有効に利用すること
ができるのである。
【００９７】そして、ユニット出力軸６が逆転する車両
の後進時には、出力回転方向検出手段３２８から第２の
スプール３３７へピトー圧ＰRSが供給され、第２のスプ
ール３３７は図１４に示すように、動力循環モードの第
１のスプール３３４Ｌへ向けて変位するとともに、ラン
ド３３７ａ側の端面でスプール３３４を押圧する。
【００９８】このため、車両の後進中にはスプール３３
４が直結モードへの切り換えを禁止されて動力循環モー
ドを維持する事が可能となって、変速比無限大無段変速
機の誤動作を防ぐことができる。
【００９９】なお、上記実施形態において、直結モード
クラッチ回転数検出手段３２６、動力循環モードクラッ
チ回転数検出手段３２７及び出力回転方向検出手段３２
８をピトー管にて構成したが、図示はしないが、回転数
センサや回転方向センサと、これらセンサの出力に応じ
た油圧を発生する手段によって構成してもよい。
【０１００】
【発明の効果】以上説明したように第１の発明は、動力
循環モードと直結モードの２つの変速モードは、動力伝
達モード切換制御手段によって切り換えられるが、動力
循環モードと直結モードとの切り換えを行う変速モード
切換点Ｐでは、動力循環モードクラッチ及び直結モード
クラッチが同時に締結されるため、変速モードの切り換
え時であってもユニット出力軸へ確実に駆動力を伝達で
き、前記従来例のようなクラッチの締結圧の不足による
駆動力の変動や、エンジンの空転を防止でき、変速比無
限大無段変速機を備えた車両の運転性を向上させること
が可能となる。
【０１０１】また、第２の発明は、前記動力伝達モード
切換制御手段は、第１信号圧制御手段と第２信号圧制御
手段からの第１及び第２信号圧の差圧に応動する切換弁
によって、動力循環モードクラッチと直結モードクラッ
チへそれぞれ油圧を供給して締結、解放によって直結モ
ードと動力循環モードを切り換え、この変速モードの切
り換え時に動力循環モードクラッチと直結モードクラッ
チを同時に締結するため、ユニット出力軸へ確実に駆動
力を伝達しながら変速モードの切り換えを行うことがで
き、ユニット出力軸へ確実に駆動力を伝達でき、前記従
来例のようなクラッチの締結圧の不足による駆動力の変
動や、エンジンの空転を防止でき、変速比無限大無段変
速機を備えた車両の運転性を向上させることが可能とな
る。
【０１０２】また、第３の発明は、動力伝達モード切換
制御手段を構成する切換弁は、一定信号圧制御手段とク
ラッチ切換信号圧制御手段からの信号圧の差圧に応じ
て、動力循環モードと直結モードとを切り換えるが、こ
の変速モードを切り換える際には一時的に差圧が等しく
なって動力循環モードクラッチ及び直結モードクラッチ
を同時に締結するため、ユニット出力軸へ確実に駆動力
を伝達しながら変速モードの切り換えを行うことがで
き、前記従来例のようなクラッチの締結圧の不足による
駆動力の変動や、エンジンの空転を防止して、変速比無
限大無段変速機を備えた車両の運転性を向上させること
が可能となる。
【０１０３】また、第４の発明は、動力伝達モード切換
制御手段を構成する切換弁は、付勢手段と、これに対抗
する信号圧が付与する力の差に応じて中立位置を挟んで
動力循環モードと直結モードとを切り換えるが、変速モ
ードの切り換え時には一時的に付勢手段が付与する付勢
力と信号圧が付与する力が等しくなって、動力循環モー
ドクラッチ及び直結モードクラッチを同時に締結するた
め、ユニット出力軸へ確実に駆動力を伝達しながら変速
モードの切り換えを行うことができ、前記従来例のよう
なクラッチの締結圧の不足による駆動力の変動や、エン
ジンの空転を防止して、変速比無限大無段変速機を備え
た車両の運転性を向上させることが可能となる。
【０１０４】また、第５の発明は、動力伝達モード切換
制御手段を構成する切換弁は、動力循環モードクラッチ
と直結モードクラッチの入力回転数に応じた第１及び第
２の信号圧の差圧に応じて変速モードを切り換え、変速
モードの切換点Ｐではこれら信号圧が一時的に等しくな
って、動力循環モードクラッチ及び直結モードクラッチ
を同時に締結するため、ユニット出力軸へ確実に駆動力
を伝達しながら変速モードの切り換えを行って、運転性
を向上させると共に、変速比が負となる車両の後進時に
は第３信号圧に応じて第１切換弁の変位が禁止されるた
め、後進中には動力循環モードが保持して誤動作を防止
でき、変速比無限大無段変速機の信頼性を確保できる。
【０１０５】また、第６の発明は、第１及び第２信号圧
制御手段並びに出力回転方向検出手段は、それぞれピト
ー圧を発生するピトー管で構成され、各信号圧は回転数
に対して２次関数的に増大する。
【０１０６】また、第７の発明は、切換弁を両端の受圧
面積の異なるスプール弁で構成し、この受圧面積の比Ｓ
1／Ｓ2をＳ1／Ｓ2＝Ｋ2（IcLOW×Id／Ig）2とし、か
つ、前記定数Ｋを０．９＜Ｋ＜１．０と設定すること
で、変速モードの切換点Ｐが無段変速機で設定可能な最
大変速比IcLOWより小さい場合であっても、切換点Ｐで
は確実に両者のクラッチを同時に締結して駆動力を確保
しながら、無段変速機で設定可能な変速範囲を有効に利
用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す変速比無限大無段変
速機の概念図。
【図２】同じく動力伝達モード切換制御手段を構成する
切換弁のブロック図。
【図３】同じく切換弁の動作を示すブロック図。
【図４】無段変速機の変速比Icとユニット変速比Iiの関
係を示すグラフ。
【図５】第２の実施形態を示す変速比無限大無段変速機
の概念図。
【図６】同じく動力伝達モード切換制御手段を構成する
切換弁のブロック図。
【図７】同じく切換弁の動作を示すブロック図。
【図８】第３の実施形態を示す変速比無限大無段変速機
の概念図。
【図９】同じく動力伝達モード切換制御手段を構成する
切換弁のブロック図。
【図１０】同じく切換弁の動作を示すブロック図。
【図１１】第４の実施形態を示す変速比無限大無段変速
機の概念図。
【図１２】同じく動力伝達モード切換制御手段を構成す
る切換弁のブロック図。
【図１３】同じく切換弁の動作を示すブロック図。
【図１４】同じく第２スプールの動作を示すブロック
図。
【図１５】切換点Ｐが最Ｌｏｗ変速比IcLOW未満の場合
のユニット変速比Iiの逆数と無段変速機の変速比Icの関
係を示すグラフである。
【図１６】従来の変速比無限大無段変速機を示す概念
図。
【図１７】同じく伝達モード切換弁の動作を示すブロッ
ク図。
【符号の説明】
１ ユニット入力軸 ２ 無段変速機 ２ａ 出力ギヤ ３ 減速機 ３ａ 入力ギヤ ３ｂ ギヤ ３ｃ 減速機出力軸 ４ 無段変速機出力軸 ４ａ ギヤ ５ 遊星歯車機構 ５ａ サンギヤ ５ｂ キャリア ５ｃ リングギヤ ６ ユニット出力軸 ７ 変速機出力ギヤ ８ 差動ギヤ ９ 動力循環モードクラッチ １０ 直結モードクラッチ １１ａ、１１ｂ 駆動軸 １２ ファイナルギヤ ２１ 動力循環モードクラッチ締結信号圧制御手段 ２２ 直結モードクラッチ締結信号圧制御手段 ２３ 動力伝達モード切換制御手段 ３１ レギュレータ弁 ３２ ポンプ ３３ 切換弁 ３４ スプール ４０ カウンタギヤ １２３ 動力伝達モード切換制御手段 １２４ クラッチ切換信号圧制御手段 １２５ 一定信号圧制御手段 １３３ 切換弁 １３４ スプール ２２３ 動力伝達モード切換制御手段 ２３３ 切換弁 ２３４ スプール ２３５ スプリング ３２３ 動力伝達モード切換制御手段 ３２６ 直結モードクラッチ回転数検出手段 ３２７ 動力循環モードクラッチ回転数検出手段 ３２８ 出力回転方向検出手段 ３３３ 切換弁 ３３４ スプール ３３５ スリーブ ３３６ スリーブ ３３７ スプール
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F16H 59/00 - 61/12 F16H 61/16 - 61/24 F16H 63/40 - 63/48 F16H 37/02

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ユニット入力軸にそれぞれ接続された無段
    変速機及び減速機と、 無段変速機の出力軸に連結したサンギヤ、シングルピニ
    オンで構成されて減速機の出力軸に連結したキャリア及
    びユニット出力軸に連結したリングギヤとからなる遊星
    歯車機構と、 前記ユニット入力軸から遊星歯車機構のキャリアへの動
    力伝達経路の途中に介装された動力循環モードクラッチ
    と、 前記サンギヤからユニット出力軸の動力伝達経路の途中
    に介装された直結モードクラッチと、 前記動力循環モードクラッチと直結モードクラッチをそ
    れぞれ選択的に締結、解除して無段変速機の変速比Icに
    よってユニット出力軸を駆動する直結モードと、無段変
    速機の変速比Icと減速機の減速比Igに応じたユニット変
    速比Iiでユニット出力軸を駆動する動力循環モードを切
    り換える動力伝達モード切換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、 前記動力伝達モード切換制御手段は、前記動力循環モー
    ドクラッチの回転数と直結モードクラッチの回転数が等
    しくなる変速モード切換点Ｐにおいて、前記動力循環モ
    ードクラッチ及び直結モードクラッチを同時に締結する
    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】 前記動力循環モードクラッチ及び直結モ
    ードクラッチは、供給される油圧に応じて締結、解除を
    行う一方、前記動力伝達モード切換制御手段は、動力循
    環モードクラッチを制御する第１の信号圧制御手段と、
    直結モードクラッチを制御する第２の信号圧制御手段か
    らの信号圧の差圧に応動する切換弁を備え、この切換弁
    は、前記第１及び第２の信号圧制御手段からの信号圧が
    等しいときには、前記動力循環モードクラッチ及び直結
    モードクラッチを同時に締結するようそれぞれ油圧を供
    給する一方、そうでない場合には前記信号圧の大きさに
    応じて動力循環モードクラッチまたは直結モードクラッ
    チのうちの一方へ所定の油圧を供給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】 前記動力循環モードクラッチ及び直結モ
    ードクラッチは、供給される油圧に応じて締結、解除を
    行う一方、前記動力伝達モード切換制御手段は、一定信
    号圧制御手段からの所定の信号圧Ｐｃと、車両の運転状
    態に応じて信号圧を変更するクラッチ切換信号圧制御手
    段からの可変信号圧Ｐｓの差圧に応動する切換弁を備
    え、この切換弁は、前記一定信号圧制御手段とクラッチ
    切換信号圧制御手段からの信号圧が等しいときには、前
    記動力循環モードクラッチ及び直結モードクラッチを同
    時に締結するようそれぞれ油圧を供給する一方、そうで
    ない場合には前記信号圧の大きさに応じて動力循環モー
    ドクラッチまたは直結モードクラッチのうちの一方へ所
    定の油圧を供給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。
  4. 【請求項４】 前記動力循環モードクラッチ及び直結モ
    ードクラッチは、供給される油圧に応じて締結、解除を
    行う一方、前記動力伝達モード切換制御手段は、中立位
    置を挟んで動力循環モードと直結モードとを切換可能な
    切換弁と、この切換弁を動力循環モードまたは直結モー
    ドのうちの一方へ向けて付勢する付勢手段と、車両の運
    転状態に応じて前記付勢手段と対抗する方向で切換弁に
    信号圧を供給するクラッチ切換信号圧制御手段とから構
    成され、前記切換弁は、付勢手段が付与する付勢力と信
    号圧が付与する力が等しいときには、前記動力循環モー
    ドクラッチ及び直結モードクラッチを同時に締結するよ
    うそれぞれ油圧を供給する一方、そうでない場合には前
    記信号圧の大きさに応じて動力循環モードクラッチまた
    は直結モードクラッチのうちの一方へ所定の油圧を供給
    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。
  5. 【請求項５】 前記動力循環モードクラッチ及び直結モ
    ードクラッチは、供給される油圧に応じて締結、解除を
    行う一方、前記動力伝達モード切換制御手段は、動力循
    環モードクラッチの入力回転数に応じた第１の信号圧を
    発生する第１の信号圧制御手段と、直結モードクラッチ
    の入力回転数に応じた第２の信号圧を発生する第２の信
    号圧制御手段と、こられ第１及び第２の信号圧の差圧に
    応動する第１の切換弁と、前記ユニット出力軸の回転方
    向が車両の後進方向である場合に第３の信号圧を発生す
    る出力回転方向検出手段と、前記第３の信号圧に応じて
    前記第１切換弁の変位を規制する切換禁止手段とを備
    え、前記第１切換弁は、前記第１及び第２の信号圧制御
    手段からの信号圧が等しいときには、前記動力循環モー
    ドクラッチ及び直結モードクラッチを同時に締結するよ
    うそれぞれ油圧を供給する一方、そうでない場合には前
    記第１及び第２の信号圧の差圧に応じて動力循環モード
    クラッチまたは直結モードクラッチのうちの一方へ所定
    の油圧を供給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。
  6. 【請求項６】 前記第１及び第２信号圧制御手段並びに
    出力回転方向検出手段は、それぞれピトー圧を発生する
    ピトー管で構成されたことを特徴とする請求項５に記載
    の変速比無限大無段変速機の変速制御装置。
  7. 【請求項７】 前記切換弁は、スプール弁で構成され、
    このスプール弁の一端は前記直結モードクラッチの入力
    回転数に応じた第２信号圧を受ける受圧面積Ｓ1で形成
    される一方、他端は前記動力循環モードクラッチの入力
    回転数に応じた第１信号圧を受ける受圧面積Ｓ2で形成
    され、これら受圧面積の比Ｓ1／Ｓ2は、無段変速機で設
    定可能な最大変速比IcLOWと、前記サンギヤと無段変速
    機の出力軸の変速比Idと、減速機の減速比Igと所定の定
    数Ｋを Ｓ1／Ｓ2＝Ｋ2（IcLOW×Id／Ig）2 の関係に設定するとともに、前記定数Ｋを ０．９＜Ｋ＜１．０ に設定したことを特徴とする請求項５に記載の変速比無
    限大無段変速機の変速制御装置。
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