JP3680718B2 - 変速比無限大無段変速機の制御装置 - Google Patents

Description

【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、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、特開平１０−２６７１１７号公報などが知られている。
【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、図１１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（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で、以下、ＩＶＴ比ｉｉとする）を負の値から正の値まで変速比無限大（＝ギアードニュートラルポイントＧＮＰという）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解放する一方、直結モードクラッチを接続して無段変速機の変速比ｉｃ（以下、ＣＶＴ比ｉｃとする）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。なお、図１１は、ＩＶＴ比ｉｉの逆数と、ＣＶＴ比ｉｃの関係を示す。
【０００４】
上記変速比無限大無段変速機では、動力循環モードクラッチと直結モードクラッチを油圧式クラッチで構成しており、動力循環モードと直結モードを切り換える回転同期点ＲＳＰでは、解放中のクラッチへ供給する油圧を徐々に増大すると同時に、締結中のクラッチへ供給する油圧を徐々に減少して、締結するクラッチの切り換えを行って、動力循環モードと直結モードの切り換えを行っている。
【０００５】
【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おいては、動力循環モードクラッチは動力循環モードにある場合は油圧によって完全に締結される一方、変速比はトロイダル型の無段変速機の伝達トルクを制御するステップモータ等のアクチュエータの指令値のみによって決まるため、減速時に、例えばギアードニュートラルポイントＧＮＰ側へのアクチュエータの戻しが早すぎたりすると、エンジンブレーキが過剰になってしまう。
【０００６】
そこで本発明は、少なくとも動力循環モードクラッチに、伝達するトルクの方向が変化した場合にトルクの伝達を遮断可能な電磁式ツーウェイクラッチを採用して、このような問題を解決することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、変速比を連続的に変更可能なトロイダル型無段変速機構と一定変速機構とをユニット入力軸にそれぞれ連結するとともに、トロイダル型無段変速機構と一定変速機構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、運転状態に応じて、トロイダル型無段変速機構と一定変速機構と遊星歯車機構に応じたユニット変速比でユニット出力軸を駆動する動力循環モードまたはトロイダル型無段変速機構の変速比でユニット出力軸を駆動する直結モードを選択するべく動力循環モードクラッチおよび直結モードクラッチの接続を切り替えるクラッチ制御手段と、運転状態に応じてトロイダル型無段変速機構の伝達トルクを制御する伝達トルク制御手段とを備えた変速比無限大無段変速機の制御装置において、前記動力循環モードクラッチを、通電状態では駆動側または被駆動側の両方向でのトルクを伝達するとともに、通電が遮断されると伝達するトルクの方向が維持されるときにトルクの伝達を継続し、伝達するトルクの方向が変化したときにトルクの伝達を遮断する電磁式ツーウェイクラッチで構成し、前記動力循環モードクラッチの前後要素の回転数をそれぞれ直接または間接的に検出するクラッチ前後要素回転数検出手段を備え、前記動力循環モードの運転を行う場合に、動力循環モードクラッチの前後要素の回転数を比較して、前後要素のうち、駆動側の要素の回転数が被駆動側の回転数より大きくなったときに、一時的に動力循環モードクラッチに通電する通電制御手段を設けた。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、前記通電制御手段は、動力循環モードクラッチのユニット入力軸側にある前側要素の回転数をＮ１、ユニット出力軸側にある後側要素の回転数をＮ２とした場合、前進走行ではＮ１＞Ｎ２、後退走行ではＮ１＜Ｎ２になったときに通電する。
【０００９】
第３の発明は、変速比を連続的に変更可能なトロイダル型無段変速機構と一定変速機構とをユニット入力軸にそれぞれ連結するとともに、トロイダル型無段変速機構と一定変速機構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、運転状態に応じて、トロイダル型無段変速機構と一定変速機構と遊星歯車機構に応じたユニット変速比でユニット出力軸を駆動する動力循環モードまたはトロイダル型無段変速機構の変速比でユニット出力軸を駆動する直結モードを選択するべく動力循環モードクラッチおよび直結モードクラッチの接続を切り替えるクラッチ制御手段と、運転状態に応じてトロイダル型無段変速機構の伝達トルクを制御する伝達トルク制御手段とを備えた変速比無限大無段変速機の制御装置において、前記動力循環モードクラッチを、通電状態では駆動側または被駆動側の両方向でのトルクを伝達するとともに、通電が遮断されると伝達するトルクの方向が維持されるときにトルクの伝達を継続し、伝達するトルクの方向が変化したときにトルクの伝達を遮断する電磁式ツーウェイクラッチで構成し、前記動力循環モードクラッチの前後要素の回転数をそれぞれ直接または間接的に検出するクラッチ前後要素回転数検出手段を備え、前記動力循環モードの運転を行う場合に、動力循環モードクラッチの前後要素の回転数を比較して、前後要素のうち、駆動側の要素の回転数が被駆動側の回転数より大きくなる直前より、一時的に動力循環モードクラッチに通電する通電制御手段を設けた。
【００１０】
第４の発明は、第３の発明において、前記通電制御手段は、動力循環モードクラッチのユニット入力軸側にある前側要素の回転数をＮ１、ユニット出力軸側にある後側要素の回転数をＮ２、許容回転数をαとした場合、前進走行ではＮ１≦Ｎ２−αからＮ１＞Ｎ２−αへ、後退走行ではＮ１≧Ｎ２＋αからＮ１＜Ｎ２＋αへ移行したときに通電する。
【００１１】
【発明の効果】
第１の発明では、動力循環モードクラッチを構成する電磁式ツーウェイクラッチは、通電することで駆動側と被駆動のトルクを選択的に伝達するワンウェイクラッチとして動作し、トルクを伝達している際に非通電にしても、トルクが入力されている限り、トルク伝達を継続するという特性があり、この動力循環モードクラッチの前後要素の回転数を比較して、前後要素のうち、駆動側の要素の回転数が被駆動側の回転数より大きくなったときに、一時的に動力循環モードクラッチに通電することにより、クリープ発進時、加速時、再加速時にクリープトルク、ドライブトルクを適切に伝達することができ、また電力の消費を低減でき、燃費の向上が図れる。
【００１２】
また、前進走行のクリープ時等に、トロイダル型無段変速機構の伝達トルクを制御するアクチュエータの制御が正しく行われず、伝達トルクの方向が逆転する減速時に、ギアードニュートラルポイント側へのアクチュエータの戻しが早すぎたりしても、コーストトルクは伝達されず、過剰なエンジンブレーキは生じない。
【００１３】
第２の発明では、前進走行、後退走行におけるクリープ発進時、加速時、再加速時にクリープトルク、ドライブトルクを適切に伝達することができ、前進走行、後退走行を的確に行える。
【００１４】
第３、第４の発明では、駆動トルクの伝達が行われる前に、動力循環モードクラッチへ通電して動力循環モードクラッチを締結することにより、クリープ発進時、再加速時に、動力循環モードクラッチが締結した瞬間にエンジン回転数が急低下することによる締結ショックを確実に防止できる。
【００１５】
【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。
【００１６】
図１〜図７は、トロイダル型の無段変速機構により変速比無限大無段変速機を構成した場合に、本発明を適用した一例を示す。
【００１７】
図１、図２に示すように、エンジン（図示せず）のクランクシャフト１３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１ａ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構２と、ギア３ａ、ギア３ｂから構成された一定変速機構３（減速機）を並列的に連結し、これらの出力軸４、３ｃをユニット出力軸６上に配設するとともに遊星歯車機構５で連結したもので、無段変速機構２の出力軸４は遊星歯車機構５のサンギア５ａに、一定変速機構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にそれぞれ連結される。
【００１８】
一端にサンギア５ａを形成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４ｂを介して無段変速機構２の駆動力を受けるとともに、ユニット出力軸６に対して相対回転自在に軸支されている。
【００１９】
この無段変速機出力軸４の他端には、電磁式ツーウェイクラッチで構成された直結モードクラッチ１０が配設され、この直結モードクラッチ１０の締結、解放に応じて無段変速機出力軸４は、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へ選択的に結合される。
【００２０】
一方、一定変速機構３のギア３ｂは、ユニット出力軸６と同軸的かつ相対回転自在に支持された一定変速機出力軸３ｃと結合しており、一定変速機出力軸３ｃは、電磁式ツーウェイクラッチで構成された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と選択的に結合される。
【００２１】
図１、図２において、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に結合した駆動軸１１には、所定の総減速比（＝ユニット変速比で、以下ＩＶＴ比ｉｉとする）で駆動力が伝達される。
【００２２】
無段変速機構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、２２の間に介装された出力スプロケット２ａは、チェーン４ｂを介してユニット入力軸１ａ及びＣＶＴシャフト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と連結される。
【００２３】
また、図２に示すように、ユニット入力軸１ａとＣＶＴシャフト１ｂは、同軸的に配設されるとともに、無段変速機構２のローディングカム装置２３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１３に結合されるとともに、一定変速機構３のギア３ａを形成しており、ＣＶＴシャフト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装置２３が発生した軸方向の押圧力によって、図１に示したパワーローラ２０、２０を入出力ディスクの間で挟持、押圧することで、出力スプロケット２ａとの間でトルクの伝達を行う。
【００２４】
この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を締結して無段変速機構２の変速比に応じて駆動力を伝達する直結モードと、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、無段変速機構２と一定変速機構３の変速比の差に応じて、図１１に示すように、変速比無限大無段変速機全体のＩＶＴ比ｉｉ（ユニット入力軸１ａとユニット出力軸６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。
【００２５】
図２に示すように、ユニット出力軸６は両端に設けた軸受を介してケーシング１４、前部ケーシング１５で軸支されており、図中右側の端部が、軸受１７を介して前部ケーシング１５に軸支される一方、図中左側の端部はテーパーローラベアリングで構成された軸受１８を介して、ケーシング１４の図中左側に設けた支持穴１６で軸支される。
【００２６】
なお、前部ケーシング１５は、図中右側を開口したケーシング１４を封止する部材である。
【００２７】
ここで、ユニット出力軸６には、図中左側の端部から軸受１８、リテーナ３０、直結モードクラッチ１０、スプロケット４ａ及び無段変速機出力軸４、遊星歯車機構５、動力循環モードクラッチ９、一定変速機構３の出力軸３ｃ、ギア３ｂ、そして変速機出力ギア７が順次配設される。
【００２８】
＜１．電磁式ツーウェイクラッチの構成＞
次に、図２、図３を参照しながら、電磁式ツーウェイクラッチで構成された動力循環モードクラッチ９について説明する。
【００２９】
動力循環モードクラッチ９は、筒状に形成された一定変速機出力軸３ｃの内周に配設される。
【００３０】
図２、図３において、一定変速機出力軸３ｃの図中右側の端部には、フランジ部３ｄが形成されるとともに、このフランジ部３ｄにはギア３ｂが締結され、その内周には軸受１９が介装されて、ユニット出力軸６に対して相対回転自在に軸支されている。
【００３１】
そして、一定変速機出力軸３ｃは、図中左側の遊星歯車機構５に向けた端部を開口しており、この開口部は円筒状に形成されて、内周には円環状のロータ５３を固設する。
【００３２】
ロータ５３は、図３に示すように、遊星歯車機構５側に向けて開口した「コ」の字状の断面を備え、このロータ５３の内周には、同じく円環状の電磁コイル５５を収装する。
【００３３】
電磁コイル５５は、支持部材５５Ａを介してケーシング１４に固定されて、ロータ５３の内周との間に所定の間隙を形成する。
【００３４】
そして、一定変速機出力軸３ｃの中間、すなわち、ロータ５３と軸受１９の間には、ローラ５０と選択的に係合する円形断面の内周９１が形成され、この内周９１が電磁式ツーウェイクラッチのアウターを構成する。以下、この内周をアウターレース９１とする。
【００３５】
このアウターレース９１とユニット出力軸６の間には、図５（Ｂ）にも示すように、外周を多角形で構成され、内周にユニット出力軸６を挿通した筒状部材のインナーレース９２が配設される。
【００３６】
インナーレース９２の内周とユニット出力軸６の間には、ニードルベアリング９５が介装されて、インナーレース９２はユニット出力軸６と相対回転自在に支持される。
【００３７】
一方、インナーレース９２の外周は、図５（Ｂ）に示すように、例えば、八角形で構成されて、各平面にそれぞれローラ５０が配設され、各ローラ５０は、保持器５１によって、各平面上の所定位置となるように、周方向の位置を規制される。
【００３８】
なお、図５（Ｂ）のように、ローラ５０がインナーレース９２外周の平面中央にある中立位置（動力を伝達しない状態で、電磁式ツーウェイクラッチの解放状態）のときには、ローラ５０はアウターレース９１と接触せず、後述するように、インナーレース９２とアウターレース９１の相対回転が許容されるように設定される。
【００３９】
ここで、インナーレース９２は、図２、図３に示すように、ローラ５０と当接する位置よりもロータ５３側（図中左側）に、外径の小さい円筒部９３を突設しており、この円筒部９３の内周にはスプライン９４が形成されて、遊星歯車機構５のキャリア５ｂと連結した中間軸５９と結合する。
【００４０】
この中間軸５９は、図３に示すように、動力循環モードクラッチ９のロータ５３内周に挿通されて、上記インナーレース９２とスプライン結合する円筒状の軸部と、遊星歯車機構５のキャリア５ｂに連結された支持部材５ｄと結合するフランジ部５９Ａから構成される。
【００４１】
さらに、中間軸５９の軸部内周には、ユニット出力軸６との間にニードルベアリング９６を介装して相対回転自在に軸支され、また、ロータ５３との間にはニードルベアリング５８を介装して、動力循環モードクラッチ９のアウターレース９１側、換言すれば、一定変速機出力軸３ｃの一端を、相対回転自在に軸支している。
【００４２】
次に、多数のローラ５０を収装した保持器５１は、図３、図５（Ａ）、図６（Ａ）に示すように、インナーレース９２の円筒部９３の外周と対向可能な位置まで、ロータ５３側へ向けて軸方向へ突出する。
【００４３】
そして、保持器５１とロータ５３との間には、電磁コイル５５の励磁状態に応じて、ロータ５３と接離可能なアマーチャ５４が配設される。このアマーチャ５４は、内周をインナーレース９２の円筒部９３外周に挿通した円盤状部材で構成され、インナーレース９２に対して軸方向へ変位可能かつ、円筒部９３回りに相対回転可能に支持される。
【００４４】
ここで、ロータ５３側に突出した保持器５１には、図５（Ａ）、図６（Ａ）に示すように、円周上の所定の位置に切り欠き５１Ａを形成して、後述するスイッチバネ５２と連結部材５７の凸部５２Ｂ、５７Ｂと係合する。
【００４５】
この保持器５１に形成された切り欠き５１Ａと係合するスイッチバネ５２及び連結部材５７は、図３に示すように、内周がインナーレース９２の円筒部９３の外周に挿通されて、インナーレース９２に対して相対回転可能に支持され、多角形の外周を備えたインナーレース９２の端面９２Ａから、スイッチバネ５２、連結部材５７の順で配設される。
【００４６】
まず、スイッチバネ５２は、図５（Ａ）に示すように、円環の一部に切り欠き５２Ａを備えた可撓性部材で構成され、切り欠き５１Ａを挟んだ両側には、外周に向けて突出した凸部５２Ｂ、５２Ｂが形成され、いわゆる、スナップリング状に構成される。なお、スイッチバネ５２の付勢力は、切り欠き５２Ａが広がる方向へ作用する。
【００４７】
さらに、インナーレース９２の端面９２Ａからは、凸部５２Ｂ、５２Ｂの外側に当接する一対のピン９２Ｂ、９２Ｂが突設されて、スイッチバネ５２はこれらピン９２Ｂ、９２Ｂの内側から外側へ向けて付勢されている。
【００４８】
そして、ピン９２Ｂ、９２Ｂの間から外周へ突出したスイッチバネ５２の凸部５２Ｂ、５２Ｂが、保持器５１の切り欠き５１Ａ、５１Ａと係合する。
【００４９】
なお、ピン９２Ｂ、９２Ｂは、後述するように電磁コイル５５が非励磁かつ無負荷のときに、図５（Ｂ）に示すように、ローラ５０がインナーレース９２の平面の中央に位置する中立位置（ローラ５０がアウターレース９１と接触しない位置で、動力循環モードクラッチ９の解放位置）となるように、スイッチバネ５２の付勢力によって保持器５１を案内する。
【００５０】
次に、図３において、スイッチバネ５２のアマーチャ５４側に配置された連結部材５７は、図６（Ａ）に示すように、内周を円筒部９３へ挿通した環状部材に、切り欠き５１Ａの位置に応じて外周へ突出した凸部５７Ｂ、５７Ｂを形成したもので、さらに、凸部５７Ｂからは、図３に示すように、ロータ５３側へ突出した爪部５７Ａが形成される。
【００５１】
この爪部５７Ａは、図３に示すように、アマーチャ５４に形成された孔部５４Ａに係合し、アマーチャ５４がロータ５３へ吸着したときには、ロータ５３の回転、換言すればアウターレース９１の回転に応じて爪部５７Ａが駆動され、連結部材５７はロータ５３の回転を、切り欠き５１Ａを介して保持器５１へ伝達する。
【００５２】
以上のように構成された動力循環モードクラッチ９の動作について、図３、図５及び図６を参照しながら説明する。
【００５３】
図３において、電磁コイル５５が非励磁（非通電）のときには、アマーチャ５４はロータ５３から離れており、連結部材５７は図６（Ａ）のように、保持器５１の切り欠き５１Ａ、５１Ａの間に位置する。
【００５４】
このとき、図５（Ａ）に示すように、スイッチバネ５２は、その付勢力によって凸部５２Ｂ、５２Ｂがインナーレース９２のピン９２Ｂ、９２Ｂに係止された位置を保持し、凸部５２Ｂ、５２Ｂと係合する保持器５１は、ローラ５０がインナーレース９２の平面の中央に位置する中立位置へ案内される。
【００５５】
この中立位置では、ローラ５０はアウターレース９１と接触しておらず、アウターレース９１とインナーレース９２は相対回転可能となり、これが動力循環モードクラッチ９の解放状態となる。
【００５６】
一方、電磁コイル５５が励磁（通電）されると、アマーチャ５４がロータ５３に吸着されて、アウターレース９１の回転が連結部材５７を介して保持器５１へ伝達される。
【００５７】
例えば、図６に示すように、アウターレース９１が図中反時計回りに回転している場合、電磁コイル５５の励磁によって連結部材５７も反時計回りに回動して、図６（Ｂ）のように、凸部５７Ｂが保持器５１の切り欠き５１Ａを反時計回りに押圧する。
【００５８】
保持器５１の反時計回りへの回動によって、ローラ５０は、図７（Ｂ）に示すように、インナーレース９２外周の平面上で、中央部から隣の平面へ向けて転動し、ローラ５０がアウターレース９１と接触すると、アウターレース９１の回転によってローラ５０は、インナーレース９２とアウターレース９１に挟まれた状態になって、アウターレース９１からのトルクをインナーレース９２へ伝達し、動力循環モードクラッチ９は締結状態となる。
【００５９】
このとき、スイッチバネ５２は、図７（Ａ）に示すように、保持器５１の反時計回りへの回動に応じて撓み、図中左側の凸部５２Ｂがピン９２Ｂに係止される一方、図中右側の凸部５２Ｂは、保持器５１の切り欠き５１Ａに押圧されてスイッチバネ５２の切り欠き５２Ａを縮小した状態を維持する。
【００６０】
この締結状態で、電磁コイル５５の励磁を中止しても、アウターレース９１からインナーレース９２へ向けてトルクが伝達されている間は、アウターレース９１のトルクによって、ローラ５０がインナーレース９２の平面とアウターレース９１との間に食い込んでいるため、動力循環モードクラッチ９は締結状態を継続することができる。
【００６１】
そして、アウターレース９１からのトルクが無くなった時点、または、インナーレース９２側からアウターレース９１へ向けてトルクを伝達しようとした時点で、スイッチバネ５２の付勢力によってローラ５０は、上記図５の中立位置へ戻り、動力循環モードクラッチ９は解放状態となる。
【００６２】
なお、上記図５〜図７においては、アウターレース９１からインナーレース９２へトルクを伝達する場合について述べたが、インナーレース９２からアウターレース９１へトルクの伝達を行うこともでき、上記と同様に、電磁コイル５５を励磁すると、図６（Ｂ）、図７とは逆に連結部材５７、保持器５１が回動し、ローラ５０が図中右側へ移動してインナーレース９２の平面とアウターレース９１との間に挟まれて、インナーレース９２からアウターレース９１へトルクを伝達することができる。
【００６３】
また、図６では、アウターレース９１が反時計回りに回転している場合について述べたが、図示はしないが、アウターレース９１が時計回りに回転している場合でも、上記と同様にインナーレース９２との間でトルクの伝達を行うことができ、それぞれの回転方向で、ワンウェイクラッチとして作用する。
【００６４】
以上のように、電磁式ツーウェイクラッチで構成された動力循環モードクラッチ９は、電磁コイル５５の励磁によって、アウターレース９１とインナーレース９２との間でトルクの伝達を行うことができるのである。
【００６５】
次に、無段変速機出力軸４とユニット出力軸６との間に介装された直結モードクラッチ１０について、図４を参照しながら説明する。
【００６６】
直結モードクラッチ１０は、動力循環モードクラッチ９と同様の電磁式ツーウェイクラッチで構成されており、配設位置と入出力の部材が異なる。
【００６７】
直結モードクラッチ１０は、筒状に形成されたアウターレース１９１の内周に収装される。
【００６８】
アウターレース１９１は、その一端が無段変速機出力ギア４ａを介して無段変速機出力軸４と結合するとともに、図中左側のリテーナ３０に面した端部を開口しており、この端部内周には円環状のロータ１５３を固設している。
【００６９】
ロータ１５３は、図４に示すように、リテーナ３０側に向けて開口した「コ」の字状の断面を備え、このロータ１５３の内周には、同じく円環状の電磁コイル１５５を収装する。
【００７０】
電磁コイル１５５は、支持部材１５５Ａを介してケーシング１４に固定され、ロータ１５３の内周との間に所定の間隙を形成する。
【００７１】
なお、ロータ１５３の内周とリテーナ３０との間には、ニードルベアリング１５８が介装されて、ロータ１５３及びアウターレース１９１は、ケーシング１４に固定されたリテーナ３０に対して相対回転自在に支持される。
【００７２】
そして、アウターレース１９１の中間、すなわち、ロータ１５３と無段変速機出力ギア４ａ側の間には、ローラ１５０と選択的に係合する円形断面の内周が形成される。
【００７３】
このアウターレース１９１とユニット出力軸６の間には、上記動力循環モードクラッチ９と同様に、外周を多角形で構成され、内周にユニット出力軸６を挿通した筒状部材のインナーレース１９２が配設される。
【００７４】
インナーレース１９２の内周とユニット出力軸６は、スプライン１９４を介して結合され、インナーレース１９２はユニット出力軸６と一体となって回転する。
【００７５】
インナーレース１９２の外周は、上記動力循環モードクラッチ９のインナーレース９２と同じく、図５に示すように、例えば、八角形で構成されて、各平面にそれぞれローラ１５０が配設され、各ローラ１５０は、保持器１５１によって、各平面上の所定位置となるように、周方向の位置を規制される。
【００７６】
ここで、インナーレース１９２は、図２、図４に示すように、ローラ５０と当接する位置よりもロータ１５３側（図中左側）に、外径の小さい円筒部１９３を突設する。
【００７７】
次に、多数のローラ１５０を収装した保持器１５１は、インナーレース１９２の円筒部１９３の外周と対向可能な位置まで、ロータ１５３側へ向けて突出する。
【００７８】
そして、保持器１５１とロータ１５３との間には、電磁コイル１５５の励磁に応じて、ロータ１５３と接離可能なアマーチャ１５４が配設される。
【００７９】
このアマーチャ１５４は、内周をインナーレース１９２の円筒部１９３に挿通した環状部材で構成され、インナーレース１９２に対して軸方向へ変位可能かつ、円筒部１９３回りに相対回転可能に支持される。
【００８０】
ここで、ロータ１５３側に突出した保持器１５１には、図５（Ａ）、図６（Ａ）に示したように、円周上の所定の位置に切り欠き１５１Ａを形成して、上記動力循環モードクラッチ９と同様のスイッチバネ５２及び連結部材５７の凸部と係合する。
【００８１】
この保持器１５１に形成された切り欠き５１Ａと係合するスイッチバネ５２及び連結部材５７は、内周がインナーレース１９２の円筒部１９３に挿通されて、インナーレース１９２に対して相対回転可能に支持され、多角形の外周を備えたインナーレース１９２の端面１９２Ａから、スイッチバネ５２、連結部材５７の順で配設される。
【００８２】
なお、スイッチバネ５２及び連結部材５７は、上記動力循環モードクラッチ９と同様に構成される。
【００８３】
次に、図４において、スイッチバネ５２のアマーチャ１５４側に配置された連結部材５７も、動力循環モードクラッチ９と同様に、ロータ１５３側へ突出した爪部５７Ａが形成される。
【００８４】
この爪部５７Ａは、アマーチャ１５４に形成された孔部１５４Ａに係合し、アマーチャ１５４がロータ１５３へ吸着したときには、ロータ１５３の回転、換言すればアウターレース１９１の回転に応じて爪部５７Ａが駆動され、連結部材５７はロータ１５３の回転を、切り欠き５１Ａを介して保持器１５１へ伝達する。
【００８５】
この直結モードクラッチ１０も、動力循環モードクラッチ９と同様に作動し、電磁コイル１５５を励磁することにより、アマーチャ１５４がロータ１５３に吸着され、連結部材５７を介してスイッチバネ５２を撓ませながら保持器１５１を、インナーレース１９２に対して相対的に回動させることで、ローラ１５０をインナーレース１９２外周の平面と、アウターレース１９１の内周で挟み込むことで、アウターレース１９１からインナーレース１９２へトルクを伝達して、直結モードクラッチ１０を締結状態にする。
【００８６】
一方、電磁コイル１５５が非励磁かつほぼ無負荷のときには、上記動力循環モードクラッチ９と同様に、スイッチバネ５２が中立位置へ戻って、直結モードクラッチ１０を解放することができる。
【００８７】
以上のように、動力循環モードクラッチ９及び直結モードクラッチ１０を電磁式ツーウェイクラッチで構成することにより、電磁コイル５５を励磁（通電）する一方、電磁コイル１５５を非励磁（非通電）とすることで、動力循環モードクラッチ９のみを締結状態として動力循環モードとすることができ、逆に、電磁コイル１５５を励磁する一方、電磁コイル５５を非励磁とすることで、直結モードクラッチ１０のみを締結状態として直結モードとすることができ、特に、動力循環モードと直結モードを切り換える回転同期点ＲＳＰでのクラッチの切り換えを、前記従来例のような油圧式多板クラッチに比して、迅速に行うことが可能となるのである。
【００８８】
＜２．変速制御機構＞
図１、図２、図８、図９において、入出力ディスク２１、２２の対向面にはパワーローラ２０、２０が狭持され、パワーローラ２０はトラニオン２３（ローラ支持部材）に軸支されており、トラニオン２３の下部に設けた軸部２３Ａは、油圧シリンダ４０に連結されて軸方向（図中Ｚ軸方向）へ駆動されるとともに、軸まわりで回動自在に支持されて、パワーローラ２０の傾転角（≒変速比）を連続的に変更する。
【００８９】
パワーローラ２０を支持する複数のトラニオン２３のうち、一つの軸部２３Ａには、パワーローラ２０の傾転角とトラニオン２３の軸方向変位を変速制御弁４６に伝達するためプリセスカム３５が配設される。
【００９０】
トラニオンの軸部２３Ａの下端には、軸方向変位及び軸まわり変位（傾転角）を、フィードバックリンク３８へ伝達するためのプリセスカム３５が形成されて、このプリセスカム３５に形成されたカム面（またはカム溝）３５Ａが、フィードバックリンク３８に設けた係合部材３８ａを案内する。
【００９１】
図９に示すように、フィードバックリンク３８は、一端でプリセスカム３５と係合する一方、他端で変速リンク３７の端部と係合する。
【００９２】
一方、変速リンク３７の他端には、減速機構３６Ａを介してステップモータ３６により軸方向へ駆動されるスライダ３６Ｂが係合する。
【００９３】
さらに、変速リンク３７の途中には、連結部材３７Ａを介して変速制御弁４６の内周を摺動するスプール４６Ｓのロッド４６Ｒが連結される。
【００９４】
こうして、プリセスカム３５から変速リンク３７と連結したメカニカルフィードバック手段によって、パワーローラ２０の傾転角、換言すれば実際のＣＶＴ比ｉｃが変速制御弁４６に伝達されるとともに、ステップモータ３６の駆動位置に応じて変速制御弁４６が変位して、油圧シリンダ４０の油室４０Ａ、４０Ｂの油圧Ｐｌｏ、Ｐｈｉが調整される。
【００９５】
ここで、図８において、パワーローラ２０がＬｏ側へ傾転すると、トラニオンの軸部２３Ａに取り付けられたプリセスカム３５も図中Ｌｏ側へ回動して係合部材３８ａを下降させる一方、プリセスカム３５がＨｉ側へ回動すると係合部材３８ａは上昇して、フィードバックリンク３８と連結した変速リンク３７は、パワーローラ２０の傾転に応じて図中ＬｏまたはＨｉ側へ駆動される。
【００９６】
したがって、図９において、ステップモータ３６が変速制御コントロールユニット８０からの目標変速比に応じてスライダ３６Ｂを伸縮駆動すると、変速リンク３７の一端の変位に応じてスプール４６Ｓが移動し、変速制御弁４６の供給圧ポート４６Ｐを、ポート４６Ａまたはポート４６Ｂの一方に連通させて、油圧シリンダ４０のＨｉ側またはＬｏ側の油室４０Ａ、４０Ｂに圧油を供給してトラニオン２３を軸方向へ駆動する。
【００９７】
なお、供給圧ポート４６Ｐと連通しない側のポート４６Ａまたは４６Ｂは、ドレーンポート４６Ｄに連通し、また、ピストン４１によって油圧シリンダ４０内に画成された油室４０Ａ、４０Ｂは、図８のように、対向する油圧シリンダ４０、４０’では、油室４０Ａ、４０Ｂの配置が逆になって、対向するトラニオン２３、２３を逆方向に駆動するよう設定されている。
【００９８】
パワーローラ２０は、トラニオンの軸方向変位に応じて傾転して変速比を変更し、この傾転運動はトラニオン２３の軸部２３Ａ、プリセスカム３５、フィードバックリンク３８を介して変速リンク３７の一端に伝達され、目標変速比と実際の変速比が一致すると、スプール４６Ｓはポート４６Ａ、４６Ｂ及び供給圧ポート４６Ｐ、ドレーンポート４６Ｄを封止する中立位置に復帰する。
【００９９】
＜３．変速比無限大無段変速機の伝達トルクの方向及び制御＞
ここで、直結モードでは、無段変速機構２からのトルクがユニット出力軸６へ伝達されるため、正方向のトルクで車両の駆動が行われる一方、負方向のトルクでエンジンブレーキが作用する。
【０１００】
ただし、無段変速機構２を通過するトルクは、図９に示すように、入力ディスク２１から出力ディスク２２へ伝達されるものを正方向とし、逆に出力ディスク２２から入力ディスク２１へ伝達されるものを負方向とする。
【０１０１】
ところが、動力循環モードでは、動力循環モードクラッチ９が締結される一方、直結モードクラッチ１０が解放されるため、図１において、一定変速機構３に駆動されるキャリア５ｂの公転速度と、無段変速機構２のＣＶＴ比に応じたサンギア５ａの回転速度の差によって、車両の前後進とギアードニュートラルポイントＧＮＰが決定され、この動力循環モードでは、車両の進行方向によって、無段変速機構２を通過するトルクの方向が変化する。
【０１０２】
まず、動力循環モードにおける前進時は、キャリア５ｂのピニオンの公転速度がサンギア５ａの回転速度よりも大きい場合、すなわち、無段変速機構２のＣＶＴ比ｉｃが図１１に示すギアードニュートラルポイントＧＮＰより大側（Ｌｏ側）にあるときで、エンジンから一定変速機３、動力循環モードクラッチ９を介してキャリア５ｂに伝達されたトルクは、リングギア５ｃとサンギア５ａにそれぞれ伝達される。
【０１０３】
キャリア５ｂからリングギア５ｃへ伝達されたトルクは、ユニット出力軸６、変速機出力ギア７及びディファレンシャルギア８を介して駆動軸へ伝達されて、車両を前進させる。
【０１０４】
キャリア５ｂからサンギア５ａに伝達されたトルクは、チェーン４ｂを介して出力ディスク２２側から無段変速機構２へ入力され、出力ディスク２２から入力ディスク２１へ伝達されるため、無段変速機構２の通過トルクは負の方向となる。
【０１０５】
ちなみに、出力ディスク２２から入力ディスク２１へ伝達されたトルクは、ＣＶＴシャフト１ｂ、ユニット入力軸１ａから一定変速機構３へ伝達されて、駆動力が循環することになる。
【０１０６】
一方、動力循環モードにおける後進時では、サンギア５ａの回転速度がキャリア５ｂの公転速度よりも十分大きい場合、すなわち、無段変速機構２のＣＶＴ比ｉｃが、図１１に示すギアードニュートラルポイントＧＮＰよりも小側（Ｈｉ側）にあるときで、このとき、サンギア５ａに伝達されたトルクは、キャリア５ｂとリングギア５ｃに伝達される。
【０１０７】
リングギア５ｃへ伝達されたトルクは、ユニット出力軸６、変速機出力ギア７及びディファレンシャルギア８を介して駆動軸へ伝達されて、車両を後退させる。
【０１０８】
無段変速機構２への入力トルクは、入力ディスク２１から出力ディスク２２へ伝達される正方向となり、サンギア５ａを介してキャリア５ｂに伝達されたトルクは、一定変速機構３を介して再び入力ディスク２１へ循環する。
【０１０９】
したがって、動力循環モードの前進時では、無段変速機構２を通過する負のトルクを制御することで、駆動側の伝達トルクを制御でき、図８、図９において、供給圧ポート４６Ｐに接続される油室４０Ａの油圧Ｐｌｏと、ドレーンポートに接続される油室４０Ｂの油圧Ｐｈｉの差圧ΔＰを制御すればよい。
【０１１０】
一方、動力循環モードの後進時では、上記の関係が逆になって、無段変速機構２を通過する正のトルクを制御することで、駆動側の伝達トルクを制御でき、すなわち、供給圧ポート４６Ｐに接続される油室４０Ｂと、ドレーンポート４６Ｄに接続される油室４０Ａとの差圧ΔＰを制御すればよい。
【０１１１】
＜４．変速制御装置＞
図１０に示すように、変速比無限大無段変速機は、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ルユニット８０によって制御されており、この変速制御コントロールユニット８０には、ユニット入力軸１の回転数Ｎｉ、すなわちエンジン回転数Ｎｅを検出する入力軸回転数センサ８１からの出力、無段変速機出力軸４の出力軸回転数Ｎｃｏを検出するＣＶＴ出力軸回転数センサ８２からの出力、ユニット出力軸６の回転数Ｎｏを車速ＶＳＰとして検出する車速センサ８３からの出力、遊星歯車機構５のキャリア５ｂの回転数Ｎｂを検出する回転数センサ８４からの出力、アクセルペダル踏み込み量ＡＰＳ（または、スロットル開度ＴＶＯ）を検出するアクセル操作量センサ８５からの出力、図示しないセレクトレバーまたはセレクトスイッチに応動するインヒビタスイッチ８６が検出した運転レンジＲＮＧ、油圧シリンダ４０の油室４０Ａの油圧Ｐｌｏを検出する油圧センサ８８及び油室４０Ｂの油圧Ｐｈｉを検出する油圧センサ８７からの出力、フットブレーキの操作状態を検出するブレーキスイッチ８９からの出力等がそれぞれ入力される。
【０１１２】
動力循環モードクラッチ９の前側要素（アウターレース９１）の回転数Ｎ１は、入力軸回転数センサ８１による検出回転数（エンジン回転数Ｎｅ）を一定変速機構３の減速比で除することで求め、動力循環モードクラッチ９の後側要素（インナーレース９２）の回転数Ｎ２は、回転数センサ８４による検出回転数（キャリア５ｂの回転数Ｎｂ）を用いる。なお、動力循環モードクラッチ９の後側要素（インナーレース９２）の回転数Ｎ２は、無段変速機出力軸４の出力軸回転数Ｎｃｏとユニット出力軸６の回転数Ｎｏとから演算により求めることができる。また、車速ＶＳＰは、検出したユニット出力軸６の回転数Ｎｏに、所定の定数を乗じて演算する。
【０１１３】
変速制御コントロールユニット８０は、これら各種センサの検出値を運転状態として処理し、アクセルペダル踏み込み量ＡＰＳと車速ＶＳＰに基づいて、図示しない変速マップから、目標エンジン回転数ｔＮｅ（＝目標入力軸回転数）を求め、これをユニット出力軸回転数Ｎｏ（車速ＶＳＰ）で除して目標ＩＶＴ比ｔｉｉを決定して、無段変速機構２の変速機構を制御するステップモータ３６を駆動する。
【０１１４】
また、図１１に示したように、ＩＶＴ比ｉｉに応じて運転モードを決定して、動力循環モードクラッチ９の電磁コイル５５及び直結モードクラッチ１０の電磁コイル１５５の通電状態をそれぞれ制御する。
【０１１５】
＜５．動力循環モード＞
動力循環モードにおける動力循環モードクラッチ９の電磁コイル５５への通電制御を図１４のフローチャートに基づいて説明する。なお、このフローは例えば１０msec毎に実行される。
【０１１６】
まず、ステップＳ１では、運転レンジＲＮＧをインヒビタスイッチ８６により検出し、Ｎレンジ（ニュートラルレンジ）であればステップＳ３へ、Ｄレンジ（前進レンジ）であればステップＳ１１へ、Ｒレンジ（後退レンジ）であればステップＳ２１へ進む。
【０１１７】
ステップＳ３（ニュートラルレンジ）では、動力循環モードクラッチ９を新たに締結する必要がない（クラッチ９の解放を継続）と判定して、電磁コイル５５を通電ＯＦＦのまま何も制御を行わずに終了する。
【０１１８】
ステップＳ１１（前進レンジ）へ進むと、フットブレーキの操作状態をブレーキスイッチ８９により検出し、ブレーキＯＮ（踏込状態）であればステップＳ３へ、ブレーキＯＦＦ（解放状態）であればステップＳ１２へ進む。
【０１１９】
ステップＳ１２では、動力循環モードクラッチ９の前側要素（アウターレース９１）の回転数Ｎ１と後側要素（インナーレース９２）の回転数Ｎ２を検出または演算して、両者を比較し、Ｎ１＞Ｎ２であればステップＳ１３へ、Ｎ１≦Ｎ２であればステップＳ３へ進む。
【０１２０】
そして、ステップＳ１３へ進むと、動力循環モードクラッチ９を新たに締結する必要がある（解放状態のクラッチ９を締結して前進ドライブトルクを伝達するため）と判定して、電磁コイル５５へ所定時間通電する。
【０１２１】
また、ステップＳ２１（後退レンジ）へ進むと、フットブレーキの操作状態をブレーキスイッチ８９により検出し、ブレーキＯＮ（踏込状態）であればステップＳ３へ、ブレーキＯＦＦ（解放状態）であればステップＳ２２へ進む。
【０１２２】
ステップＳ２２では、動力循環モードクラッチ９の前側要素（アウターレース９１）の回転数Ｎ１と後側要素（インナーレース９２）の回転数Ｎ２を検出または演算して、両者を比較し、Ｎ１＜Ｎ２であればステップＳ２３へ、Ｎ１≧Ｎ２であればステップＳ３へ進む。
【０１２３】
そして、ステップＳ２３へ進むと、動力循環モードクラッチ９を新たに締結する必要がある（解放状態のクラッチ９を締結して後退ドライブトルクを伝達するため）と判定して、電磁コイル５５へ所定時間通電する。
【０１２４】
なお、ステップＳ１３、Ｓ２３において、電磁コイル５５への通電時間は、短すぎると、クラッチ９が締結できない可能性があり、長すぎると、その間にトルクが反転したときにクラッチ９を解放できない可能性があるため、例えば締結に要する時間が約５０msecであれば、１００msec程度に設定する。
【０１２５】
次に、動力循環モードにおける前進走行のタイムチャートを図１５に示す。
【０１２６】
Ｐ１は前進レンジでブレーキを踏んで停車している状態である。この状態では動力循環モードクラッチ９は締結しておらず、エンジン回転数Ｎｅはアイドル回転数にある。また、無段変速機構２のＣＶＴ比ｉｃは、ステップモータ３６によってギアードニュートラルポイントＧＮＰに対応した値に制御される。
【０１２７】
Ｐ２はブレーキを放してクリープ発進している状態である。この場合、Ｐ１の状態からブレーキを放した瞬間に、ギアードニュートラルポイントＧＮＰに対応したステップ数からステップモータ３６をＬｏ側（前進側）へ駆動することで、無段変速機構２がＬｏ側へ変速し、動力循環モードクラッチ９の後側要素（インナーレース９２）の回転数Ｎ２（＝キャリア５ｂの回転数Ｎｂ）が低下する（サンギア５ａの回転数の低下による）。一方、動力循環モードクラッチ９の前側要素（アウターレース９１）の回転数Ｎ１（∝エンジン回転数Ｎｅ）は不変のため、Ｎ１＞Ｎ２（図１４のステップＳ１２）が成立して、動力循環モードクラッチ９への通電が行われる。動力循環モードクラッチ９が締結されると、回転数Ｎ１とＮ２が一致（Ｎ１側のイナーシャの方がＮ２側のイナーシャよりも小さいため、Ｎ１が低下）すると共に、エンジンのアイドル回転数制御により、元の回転数まで復帰する。この締結状態では、動力循環モードクラッチ９はクリープトルクを伝達するため、通電を切っても、動力循環モードクラッチ９は解放されない。
【０１２８】
Ｐ３はアクセルペダルを踏み込んで加速している状態である。この場合、アクセルペダル踏み込み量ＡＰＳと車速ＶＳＰに基づいて、エンジン回転数Ｎｅを制御すると共に、目標ＩＶＴ比ｔｉｉを得るようにステップモータ３６を駆動する。この状態でも、動力循環モードクラッチ９はドライブトルクを伝達しているため、通電をしていなくても、動力循環モードクラッチ９は締結状態に保たれる。
【０１２９】
Ｐ４はアクセルペダルを放して惰行している状態である。この場合、アクセルペダルを放した瞬間に、コースト状態（減速状態：動力循環モードクラッチ９の伝達トルクの方向が反転）となるため、動力循環モードクラッチ９は解放され、動力循環モードクラッチ９の前側要素（アウターレース９１）の回転数Ｎ１（∝エンジン回転数Ｎｅ）は低下する。
【０１３０】
Ｐ５はアクセルペダルを踏み込んで再加速している状態である。この場合、アクセルペダルを踏んだ瞬間は、動力循環モードクラッチ９が締結されていないため、動力循環モードクラッチ９の前側要素（アウターレース９１）の回転数Ｎ１（∝エンジン回転数Ｎｅ）は上昇して、ある時点で動力循環モードクラッチ９の後側要素（インナーレース９２）の回転数Ｎ２を追い越し、Ｎ１＞Ｎ２（図１４のステップＳ１２）が成立することで、動力循環モードクラッチ９への通電が行われる。動力循環モードクラッチ９が締結されると、回転数Ｎ１とＮ２が一致（Ｎ１側のイナーシャの方がＮ２側のイナーシャよりも小さいため、Ｎ１が低下）すると共に、加速が再開される。この状態では、動力循環モードクラッチ９はドライブトルクを伝達するため、通電を切っても、動力循環モードクラッチ９は解放されない。
【０１３１】
Ｐ６はアクセルペダルを放して惰行している状態で、Ｐ４と同じ状態である。
【０１３２】
Ｐ７は緩ブレーキで減速している状態である。ブレーキＯＮにより、動力循環モードクラッチ９は通電されず、解放されたままにされる。
【０１３３】
Ｐ８はアクセルペダルを放して惰行している状態で、Ｐ４、Ｐ６と同じ状態である。
【０１３４】
Ｐ９はアクセルペダルを踏み込んで再加速している状態で、Ｐ５と同じ状態である。
【０１３５】
Ｐ１０はアクセルペダルを放して惰行している状態で、Ｐ４、Ｐ６、Ｐ８と同じ状態である。
【０１３６】
Ｐ１１は急ブレーキで減速→停車している状態である。
【０１３７】
Ｐ１２はＰ１と同じ状態である。
【０１３８】
なお、Ｐ２、Ｐ５、Ｐ９において、動力循環モードクラッチ９が締結した瞬間に、エンジン回転数Ｎｅが急低下するが、この差分は、Ｎ１＞Ｎ２の検出時から約５０msec後までに発生する分であり、図示したほどには大きくならないため（図では強調して示してある）、締結ショックはほとんどない。
【０１３９】
動力循環モードにおける前進走行を説明したが、後退走行の場合は、前進走行と動力循環モードクラッチ９の伝達トルクの方向が反対になるため、Ｐ２のときは、ブレーキを放した瞬間に、ギアードニュートラルポイントＧＮＰに対応したステップ数からステップモータ３６をＨｉ側（後退側）へ駆動することで、無段変速機構２がＨｉ側へ変速し、動力循環モードクラッチ９の後側要素（インナーレース９２）の回転数Ｎ２（＝キャリア５ｂの回転数Ｎｂ）が上昇して、Ｎ１＜Ｎ２（図１４のステップＳ２２）が成立したときに、動力循環モードクラッチ９への通電が行われる。Ｐ５、Ｐ９のときは、アクセルペダルを踏んだ瞬間は、動力循環モードクラッチ９が締結されていないため、エンジン回転数Ｎｅの上昇に伴い、ある時点で動力循環モードクラッチ９の後側要素（インナーレース９２）の回転数Ｎ２が動力循環モードクラッチ９の前側要素（アウターレース９１）の回転数Ｎ１を追い越し、Ｎ１＜Ｎ２（図１４のステップＳ２２）が成立したときに、動力循環モードクラッチ９への通電が行われる。
【０１４０】
このように、動力循環モードクラッチ９を電磁式ツーウェイクラッチで構成すると共に、動力循環モードクラッチ９の前後要素（アウターレース９１、インナーレース９２）の回転数Ｎ１、Ｎ２を比較して、前進走行の場合はＮ１＞Ｎ２、後退走行の場合はＮ１＜Ｎ２のクリープ発進時（ブレーキ解放時）ならびに再加速時に、動力循環モードクラッチ９へ通電して動力循環モードクラッチ９を締結するので、クリープ発進時、加速時、再加速時にクリープトルク、ドライブトルクを適切に伝達することができ、前進走行、後退走行を的確に行える。また、動力循環モードクラッチ９を締結すると通電を断つため、電力の消費を低減でき、燃費の向上が図れる。また、ツーウェイクラッチのため、前進用と後退用にワンウェイクラッチを２つ設けずとも、１つで対応できる。
【０１４１】
また、減速時には、動力循環モードクラッチ９が解放されるので、例えばギアードニュートラルポイントＧＮＰ側へのステップモータ３６の戻しが早すぎたりしても、コーストトルクは伝達されず、過剰なエンジンブレーキは生じない。
【０１４２】
一方、クリープ発進時（ブレーキ解放時）ならびに再加速時に、動力循環モードクラッチ９が締結した瞬間にエンジン回転数が急低下する（図１５のＰ２、Ｐ５、Ｐ９参照）のを防ぐために、動力循環モードクラッチ９への通電の開始を早めるようにして良い。
【０１４３】
即ち、前進レンジの場合、図１４のステップＳ１２において、動力循環モードクラッチ９の前後要素（アウターレース９１、インナーレース９２）の回転数Ｎ１、Ｎ２が、Ｎ１≦Ｎ２−αからＮ１＞Ｎ２−αへ移行したときに、ステップＳ１３へ進むようにする。
【０１４４】
また、後退レンジの場合、図１４のステップＳ２２において、動力循環モードクラッチ９の前後要素（アウターレース９１、インナーレース９２）の回転数Ｎ１、Ｎ２が、Ｎ１≧Ｎ２＋αからＮ１＜Ｎ２＋αへ移行したときに、ステップＳ２３へ進むようにする。
【０１４５】
このようにすれば、駆動トルクの伝達が行われる前に、動力循環モードクラッチ９へ通電されて動力循環モードクラッチ９が締結されるため、締結ショックは確実に防止される。
【０１４６】
なお、許容回転数αは、一定値でも良いが、そのときのエンジン回転数の変化速度に応じて決定しても良い。また、動力循環モードクラッチ９への通電は、前進走行ではＮ１＞Ｎ２に、後退走行ではＮ１＜Ｎ２に、それぞれなった後も所定時間継続する。
【０１４７】
なお、上記実施形態において、動力循環モードクラッチ９を締結する際に、通電する時間をタイマを用いて制御したが、これに限るものではなく、アウターレース９１側およびインナーレース９２側の回転数を各々検出あるいは算出し、両方の回転数が同一になった時点で通電を停止しても良い。
【０１４８】
なお、上記実施形態では、直結モードクラッチ１０も電磁式ツーウェイクラッチにより構成したが、直結モードクラッチ１０のみを従来例と同様の油圧式クラッチとすることができる。
【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略構成図。
【図２】同じく変速比無限大無段変速機の要部断面図。
【図３】電磁式ツーウェイクラッチで構成された動力循環モードクラッチの断面図。
【図４】電磁式ツーウェイクラッチで構成された直結モードクラッチの断面図。
【図５】解放中の動力循環モードクラッチの断面図で、（Ａ）は図３のＡ矢示断面図で、（Ｂ）は図３のＢ矢示断面図である。
【図６】締結状態に応じた連結部材、保持器及びローラとインナーレースの関係を示し、（Ａ）は解放中のときの図３のＣ矢示断面図で、（Ｂ）は締結中のときの図３のＣ矢示断面図である。
【図７】締結中の動力循環モードクラッチの断面図で、（Ａ）は図３のＡ矢示断面図で、（Ｂ）は図３のＢ矢示断面図である。
【図８】トロイダル型無段変速機構の概略図である。
【図９】同じく、トロイダル型無段変速機構の変速制御機構を示す概略図である。
【図１０】変速比無限大無段変速機の制御装置を示す概略図である。
【図１１】ＩＶＴ比ｉｉの逆数とＣＶＴ比ｉｃの関係を示すマップ。
【図１２】ステップモータのステップ数ＳＴＥＰと差圧ΔＰの関係を示すマップである。
【図１３】ＩＶＴ比ｉｉの逆数と差圧ΔＰの関係を示すマップ。
【図１４】変速制御コントロールユニットで行われる動力循環モードクラッチの通電制御の一例を示すフローチャートである。
【図１５】動力循環モードにおける前進走行のタイムチャートである。
【符号の説明】
１ａ ユニット入力軸
２ 無段変速機構
３ 一定変速機構
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
３６ ステップモータ
４０ 油圧シリンダ
４１ ピストン
５０ ローラ
５１ 保持器
５１Ａ 切り欠き
５２ スイッチバネ
５３ ロータ
５４ アマーチャ
５４Ａ 孔部
５５ 電磁コイル
５７ 連結部材
８０ 変速制御コントロールユニット
８１ 入力軸回転数センサ
８２ ＣＶＴ出力軸回転数センサ
８３ 車速センサ
８４ 回転数センサ
８５ アクセル操作量センサ
８６ インヒビタスイッチ
８７、８８ 油圧センサ
８９ ブレーキスイッチ
９１ アウターレース
９２ インナーレース
１９１ アウターレース
１９２ インナーレース

Claims (4)

1. 変速比を連続的に変更可能なトロイダル型無段変速機構と一定変速機構とをユニット入力軸にそれぞれ連結するとともに、トロイダル型無段変速機構と一定変速機構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、
   運転状態に応じて、トロイダル型無段変速機構と一定変速機構と遊星歯車機構に応じたユニット変速比でユニット出力軸を駆動する動力循環モードまたはトロイダル型無段変速機構の変速比でユニット出力軸を駆動する直結モードを選択するべく動力循環モードクラッチおよび直結モードクラッチの接続を切り替えるクラッチ制御手段と、
   運転状態に応じてトロイダル型無段変速機構の伝達トルクを制御する伝達トルク制御手段とを備えた変速比無限大無段変速機の制御装置において、
   前記動力循環モードクラッチを、通電状態では駆動側または被駆動側の両方向でのトルクを伝達するとともに、通電が遮断されると伝達するトルクの方向が維持されるときにトルクの伝達を継続し、伝達するトルクの方向が変化したときにトルクの伝達を遮断する電磁式ツーウェイクラッチで構成し、
   前記動力循環モードクラッチの前後要素の回転数をそれぞれ直接または間接的に検出するクラッチ前後要素回転数検出手段を備え、
   前記動力循環モードの運転を行う場合に、動力循環モードクラッチの前後要素の回転数を比較して、前後要素のうち、駆動側の要素の回転数が被駆動側の回転数より大きくなったときに、一時的に動力循環モードクラッチに通電する通電制御手段を設けたことを特徴とする変速比無限大無段変速機の制御装置。
2. 前記通電制御手段は、動力循環モードクラッチのユニット入力軸側にある前側要素の回転数をＮ１、ユニット出力軸側にある後側要素の回転数をＮ２とした場合、前進走行ではＮ１＞Ｎ２、後退走行ではＮ１＜Ｎ２になったときに通電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制御装置。
3. 変速比を連続的に変更可能なトロイダル型無段変速機構と一定変速機構とをユニット入力軸にそれぞれ連結するとともに、トロイダル型無段変速機構と一定変速機構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、
   運転状態に応じて、トロイダル型無段変速機構と一定変速機構と遊星歯車機構に応じたユニット変速比でユニット出力軸を駆動する動力循環モードまたはトロイダル型無段変速機構の変速比でユニット出力軸を駆動する直結モードを選択するべく動力循環モードクラッチおよび直結モードクラッチの接続を切り替えるクラッチ制御手段と、
   運転状態に応じてトロイダル型無段変速機構の伝達トルクを制御する伝達トルク制御手段とを備えた変速比無限大無段変速機の制御装置において、
   前記動力循環モードクラッチを、通電状態では駆動側または被駆動側の両方向でのトルクを伝達するとともに、通電が遮断されると伝達するトルクの方向が維持されるときにトルクの伝達を継続し、伝達するトルクの方向が変化したときにトルクの伝達を遮断する電磁式ツーウェイクラッチで構成し、
   前記動力循環モードクラッチの前後要素の回転数をそれぞれ直接または間接的に検出するクラッチ前後要素回転数検出手段を備え、
   前記動力循環モードの運転を行う場合に、動力循環モードクラッチの前後要素の回転数を比較して、前後要素のうち、駆動側の要素の回転数が被駆動側の回転数より大きくなる直前より、一時的に動力循環モードクラッチに通電する通電制御手段を設けたことを特徴とする変速比無限大無段変速機の制御装置。
4. 前記通電制御手段は、動力循環モードクラッチのユニット入力軸側にある前側要素の回転数をＮ１、ユニット出力軸側にある後側要素の回転数をＮ２、許容回転数をαとした場合、前進走行ではＮ１≦Ｎ２−αからＮ１＞Ｎ２−αへ、後退走行ではＮ１≧Ｎ２＋αからＮ１＜Ｎ２＋αへ移行したときに通電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制御装置。

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