JP3716568B2 - Toroidal continuously variable transmission - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トロイダル式無段変速機、特に、ギヤードニュートラル発進方式を採用する等のために、トロイダル変速機構を経由させて動力伝達を行なうためのギアが設けられているトロイダル式無段変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用無段変速機として、相互に対向配置された入力ディスクと出力ディスクとの間に両ディスク間の動力伝達を行うローラーを圧接状態で介設すると共に、このローラーを傾転させて両ディスクに対する接触位置を半径方向に変化させることにより、両ディスク間の動力伝達の変速比を無段階に変化させるようにしたトロイダル式無段変速機が実用化されつつあるが、この種の無段変速機のなかには、ギヤードニュートラルを用いた発進方式を採用するものが知られている。
【０００３】
この発進方式では、エンジンに連結されたインプットシャフト上に、上記のような一対の入出力ディスクやローラー等を有する構成のトロイダル変速機構が配置されると共に、該インプットシャフトに平行なセカンダリシャフト上に、サンギヤと、インターナルギヤと、これら両ギヤに噛み合うプラネタリピニオンを支持するピニオンキャリヤとの３つの回転要素を有する遊星歯車機構が配置され、これらの回転要素のうちのインターナルギヤを出力要素としながら、エンジン回転をピニオンキャリヤには直接に、サンギヤには上記トロイダル変速機構を介してそれぞれ入力するように構成される。
【０００４】
そして、上記トロイダル変速機構の変速比を制御することにより、遊星歯車機構のピニオンキャリヤとサンギヤとに入力される回転速度の比を、出力要素であるインターナルギヤが停止する比に制御してニュートラル状態を実現させると共に、この状態からトロイダル変速機構の変速比を増減させることにより、インターナルギヤを前進または後退方向に回転させるように構成されるものである。
【０００５】
この発進方式によれば、発進時に接続されるクラッチやトルクコンバータ等を用いなくても車両を発進させることができ、発進時の応答性や動力伝達効率が向上することになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この場合、エンジン回転をトロイダル変速機構を介して遊星歯車機構のサンギヤに入力させるために、上記トロイダル変速機構とサンギヤとにそれぞれ相互に噛合し合うギアが配設されることがあるが、例えば特開昭６３−２１９９５６号公報には、トロイダル変速機構側のギアを、ローラの傾転により変速比が変化される上記ディスクの周縁部に設けることが開示されている。
【０００７】
これによれば、上記ギアを独立してディスクやローラ等と共にインプットシャフト上に配設する場合と比べて、トロイダル変速機構の該シャフト上での軸方向の寸法の増大が抑制されることになり、該変速機構、ひいてはこのトロイダル式無段変速機全体のレイアウト性の向上が図られる。
【０００８】
しかしながら、一般に、このように遊星歯車機構等との間で動力伝達を行なうためのギアをディスクに設けるようにした場合には、次のような問題が生じる。
【０００９】
すなわち、上記ディスクは、インプットシャフトを中心として回転自在に設けられ、そのインプットシャフトに近い中央部においてローラが圧接されて、ディスク間の動力伝達が行なわれ、また該動力伝達の変速比が変化されるようになっている。したがって、上記ローラとの間の回転摩擦や圧力に耐えて塑性変形しないだけの硬さがインプットシャフトに近い中央部に求められる。
【００１０】
これに対し、ギアをディスクの周縁部に設けるようにした場合では、その周縁部の硬さが中央部と同じように高いと、上記ギアとサンギア側のギアとの噛み合いにおいて歯が折れる等の損傷が発生し易くなるから、該ギアが設けられるディスクの周縁部においてはある程度の靭性があった方がよい。
【００１１】
このように、トロイダル変速機構のディスクにギアを設ける場合には、該ギアが設けられる部位と、ローラが圧接される部位とで相互に異なる材料特性が要求されるので、この要求にどのようにして対応するかが問題となるのである。
【００１２】
本発明は、例えばギヤードニュートラル発進方式を採用する等のために、遊星歯車機構側のギアと噛み合うギアをトロイダル変速機構のディスクに設けようとする場合における上記問題に対処するもので、ローラが圧接される中央部は該ローラとの間の回転摩擦や圧力に耐えて塑性変形せず、ギアが設けられる周縁部は該ギアと他のギアとの噛み合いにおいて歯が折れる等の損傷が発生し難いディスクを備えたトロイダル式無段変速機を提供することを課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
【００１４】
まず、本願の特許請求の範囲の請求項１に記載の発明（以下「第１発明」という。）は、相互に対向配置された一対のディスク間に介在するローラの傾転により該ディスク間の変速比が無段階に変化するように構成されたトロイダル変速機構が備えられたトロイダル式無段変速機であって、上記変速機構を経由させる動力伝達のためのリング状のギアが上記ディスクとは別体とされて該ディスクの外周に嵌合されていると共に、ギアは、浸炭組織の層の厚みが小さくなるように浸炭され、ディスクは、浸炭組織の層の厚みが大きくなるように浸炭され、ギアとディスクとの溶接による接合部が、ディスク面から退避して設けられていることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項２に記載の発明（以下「第２発明」という。）は、上記第１発明において、ディスクの外周とギアの内周とに渡り座ぐり部が設けられ、該座ぐり部内で溶接が行われていることを特徴とする。
【００２２】
上記の構成により、本願各発明はそれぞれ次のように作用する。
【００２６】
まず、第１発明によれば、トロイダル変速機構を経由させる動力伝達のためのリング状のギアがディスクとは別体とされて該ディスクの外周に嵌合されていると共に、ギアは、浸炭組織の層の厚みが小さくなるように浸炭され、ディスクは、浸炭組織の層の厚みが大きくなるように浸炭されているから、ギアは噛み合いにおいて歯が折れる等の損傷が発生し難くなり、ディスクはローラとの間の回転摩擦や圧力に耐えて塑性変形し難くなる。
【００２７】
また、ギアとディスクとの溶接による接合部が、ディスク面から退避して設けられているから、該溶接が部材表面に存在する浸炭組織の層を避けて行なわれることになり、両部材を確実に溶接することが可能となる。
【００２８】
そして、第２発明によれば、ディスクの外周とギアの内周とに渡り座ぐり部が設けられ、該座ぐり部内で溶接が行われているので、接合部において溶接用の金属が盛り上がった状態で残っても、その盛り上がった溶接用金属がローラが圧接されるディスク面から突出することが回避されて、該ローラを上記溶接用金属と干渉させることなく、ディスク面の広い範囲で傾転させることが可能となり、幅広い変速比が得られることになる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に係る無段変速機について、その機械的構成、油圧制御回路の構成および変速制御の具体的動作を説明する。
【００３１】
図１は、本実施の形態に係るトロイダル式無段変速機の機械的構成を示す骨子図であり、この変速機１０は、エンジン１の出力軸２にトーショナルダンパ３を介して連結されたインプットシャフト１１と、該シャフト１１の外側に遊嵌合された中空のプライマリシャフト１２と、これらのシャフト１１，１２に平行に配置されたセカンダリシャフト１３とを有し、これらのシャフト１１〜１３が、いずれも当該車両の横方向に延びるように配置されている。
【００３２】
また、この無段変速機１０における上記インプットシャフト１１およびプライマリシャフト１２の軸線上には、トロイダル式の第１、第２変速機構２０，３０と、ローディングカム４０とが配設されていると共に、セカンダリシャフト１３の軸線上には、遊星歯車機構５０と、ローモードクラッチ６０およびハイモードクラッチ７０とが配設されている。そして、インプットシャフト１１およびプライマリシャフト１２の軸線と、セカンダリシャフト１３の軸線との間に、ローモードギヤ列８０と、ハイモードギヤ列９０とが介設されている。
【００３３】
上記第１、第２変速機構２０，３０はほぼ同一の構成であり、いずれも、対向面がトロイダル面とされた入力ディスク２１，３１と出力ディスク２２，３２とを有し、これらの対向面間に、両ディスク２１，２２間および３１，３２間でそれぞれ動力を伝達するローラー２３，３３が２つづつ介設されている。
【００３４】
そして、エンジン１から遠い方に配置された第１変速機構２０は、入力ディスク２１が反エンジン側に、出力ディスク２２がエンジン側に配置され、また、エンジン１に近い方に配置された第２変速機構３０は、入力ディスク３１がエンジン側に、出力ディスク３２が反エンジン側に配置されており、かつ、両変速機構２０，３０の入力ディスク２１，３１はプライマリシャフト１２の両端部にそれぞれ結合され、また、出力ディスク２２，３２は一体化されて、該プライマリシャフト１２の中間部に回転自在に支持されている。
【００３５】
また、インプットシャフト１１の反エンジン側の端部には上記ローモードギヤ列８０を構成する第１ギヤ８１が結合されていると共に、該第１ギヤ８１と上記第１変速機構２０の入力ディスク２１との間にローディングカム４０が介設されており、さらに、第１、第２無段変速機構２０，３０の一体化された出力ディスク２２，３３（以下「一体化出力ディスク３４」という。）の外周に、上記ハイモードギヤ列９０を構成する第１ギヤ９１が設けられている。
【００３６】
一方、セカンダリシャフト１３の反エンジン側の端部には、上記ローモードギヤ列８０を構成する第２ギヤ８２が回転自在に支持されて、アイドルギヤ８３を介して上記第１ギヤ８１に連結されていると共に、該セカンダリシャフト１３の中間部には上記遊星歯車機構５０が配設されている。そして、該遊星歯車機構５０のピニオンキャリヤ５１と上記ローモードギヤ列８０の第２ギヤ８２との間に、これらを連結しもしくは切断するローモードクラッチ６０が介設されている。
【００３７】
また、遊星歯車機構５０のエンジン側には、上記第１、第２変速機構２０，３０の一体化出力ディスク３４の外周に設けられたハイモードギヤ列９０の第１ギヤ９１に噛み合う第２ギヤ９２が回転自在に支持され、該第２ギヤ９２と遊星歯車機構５０のサンギヤ５２とが連結されていると共に、該遊星歯車機構５０のインターナルギヤ５３がセカンダリシャフト１３に結合されており、また、該遊星歯車機構５０のエンジン側に、上記ハイモードギヤ列９０の第２ギヤ９２とセカンダリシャフト１３とを連結しもしくは切断するハイモードクラッチ７０が介設されている。
【００３８】
そして、上記セカンダリシャフト１３のエンジン側の端部に、第１、第２ギヤ４ａ，４ｂとアイドルギヤ４ｃとでなる出力ギヤ列４を介してディファレンシャル装置５が連結されており、このディファレンシャル装置５から左右に延びる駆動軸６ａ，６ｂを介して左右の駆動輪（図示せず）に動力を伝達するようになっている。
【００３９】
次に、図２以下の図面を用い、上記変速機１０の各構成要素について詳しく説明する。
【００４０】
まず、上記第１、第２変速機構２０，３０について説明すると、これらの変速機構２０，３０はほぼ同一の構成であり、前述のように、対向面がトロイダル面とされた入力ディスク２１，３１と、出力ディスク２２，３２（一体化出力ディスク３４）とを有し、これらの対向面間に、入、出力ディスク２１，２２間および３１，３２間でそれぞれ動力を伝達するローラー２３，３３が２つづつ介設されている。
【００４１】
そして、図３により、第１変速機構２０を例に取ってその構成をさらに詳しく説明すると、一対のローラー２３，２３は、入、出力ディスク２１，２２のほぼ半径方向に延びるシャフト２４，２４を介してトラニオン２５，２５にそれぞれ支持され、入、出力ディスク２１，２２の互いに対向するトロイダル面の円周上の１８０°反対側にほぼ水平姿勢で上下に平行に配置されており、その周面の１８０°反対側の２箇所で上記両ディスク２１，２２のトロイダル面にそれぞれ対接している。
【００４２】
また、上記トラニオン２５，２５は、変速機ケース１００に取り付けられた左右の支持部材２６，２６間に支持され、両ディスク２１，２２の接線方向であってローラー２３，２３のシャフト２４，２４に直交する水平方向の軸心Ｘ，Ｘ回りの回動および該軸心Ｘ，Ｘ方向の直線往復運動が可能とされている。そして、これらのトラニオン２５，２５に、上記軸心Ｘ，Ｘに沿って一側方に延びるロッド２７，２７が連設されていると共に、変速機ケース１００の側面には、これらのロッド２７，２７およびトラニオン２５，２５を介して、上記ローラー２３，２３を傾転させる変速制御ユニット１１０が取り付けられている。
【００４３】
この変速制御ユニット１１０は、油圧制御部１１１とトラニオン駆動部１１２とを有すると共に、トラニオン駆動部１１２には、上方に位置する第１トラニオン２５1のロッド２７に取り付けられた増速用および減速用のピストン１１３1，１１４1と、下方に位置する第２トラニオン２５2のロッド２７に取り付けられた同じく増速用および減速用のピストン１１３2，１１４2とが配置され、上方のピストン１１３1，１１４1の互いに対向する面側に増速用および減速用油圧室１１５1，１１６1が、また、下方のピストン１１３2，１１４2の互いに対向する面側に増速用および減速用油圧室１１５2，１１６2がそれぞれ設けられている。
【００４４】
なお、上方に位置する第１トラニオン２５1については、増速用油圧室１１５1がローラー２３側に、減速用油圧室１１６1が反ローラー２３側にそれぞれ配置され、また、下方に位置する第２トラニオン２５2については、増速用油圧室１１５2が反ローラー２３側に、減速用油圧室１１６1がローラー２３側にそれぞれ配置されている。
【００４５】
そして、上記油圧制御部１１１で生成された増速用油圧ＰHが、油路１１７，１１８を介して、上方に位置する第１トラニオン２５1の増速用油圧室１１５1と、下方に位置する第２トラニオン２５2の増速用油圧室１１５2とに供給され、また、同じく油圧制御部１１１で生成された減速用油圧ＰLが、図示しない油路を介して、上方に位置する第１トラニオン２５1の減速用油圧室１１６1と、下方に位置する第２トラニオン２５2の減速用油圧室１１６2とに供給されるようになっている。
【００４６】
ここで、第１変速機構２０を例にとって上記増速用および減速用油圧ＰH，ＰLの供給制御と当該変速機構２０の変速動作との関係を簡単に説明する。
【００４７】
まず、図３に示す油圧制御部１１１の作動により、第１、第２トラニオン２５1，２５2の増速用油圧室１１５1，１１５2に供給されている増速用油圧ＰHが、第１、第２トラニオン２５1，２５2の減速用油圧室１１６1，１１６2に供給されている減速用油圧ＰLに対して所定の釣り合い状態より相対的に高くなると、上方の第１トラニオン２５1は図面上、右側に、下方の第２トラニオン２５2は左側にそれぞれ水平移動することになる。
【００４８】
このとき、図示されている出力ディスク２２がｘ方向に回転しているものとすると、上方の第１ローラー２３1は、右側への移動により該出力ディスク２２から下向きの力を受け、図面の手前側にあって反ｘ方向に回転している入力ディスク２１からは上向きの力を受けることになる。また、下方の第２ローラー２３2は、左側への移動により、出力ディスク２２から上向きの力を受け、入力ディスク２１からは下向きの力を受けることになる。その結果、上下のローラー２３1，２３2とも、入力ディスク２１との接触位置は半径方向の外側に、出力ディスク２２との接触位置は半径方向の内側に移動するように傾転し、当該変速機構２０の変速比が小さくなる（増速）。
【００４９】
また、上記とは逆に、第１、第２トラニオン２５1，２５2の減速用油圧室１１６1，１１６2に供給されている減速用油圧ＰLが、第１、第２トラニオン２５1，２５2の増速用油圧室１１５1，１１５2に供給されている増速用油圧ＰLに対して所定の釣り合い状態より相対的に高くなると、上方の第１トラニオン２５1は図面上、左側に、下方の第２トラニオン２５2は右側にそれぞれ水平移動する。
【００５０】
このとき、上方の第１ローラー２３1は出力ディスク２２から上向きの力を、入力ディスク２１から下向きの力を受け、また、下方の第２ローラー２３2は、出力ディスク２２から下向きの力を、入力ディスク２１から上向きの力を受けることになる。その結果、上下のローラー２３1，２３2とも、入力ディスク２１との接触位置は半径方向の内側に、出力ディスク２２との接触位置は半径方向の外側に移動するように傾転し、当該変速機構２０の変速比が大きくなる（減速）。
【００５１】
なお、このような油圧制御部１１１による増速用および減速用油圧ＰH，ＰLの供給動作については、後述する油圧制御回路の説明で詳しく述べる。
【００５２】
以上のような第１変速機構２０についての構成および作用は、第２変速機構３０についても同様である。
【００５３】
そして、図２に示すように、インプットシャフト１１上に遊嵌合された中空のプライマリシャフト１２の両端部に、第１、第２変速機構２０，３０の入力ディスク２１，３１がそれぞれスプライン嵌合されて、これらの入力ディスク２１，３１が常に同一回転するようになっており、また、前述のように、両変速機構２０，３０の出力ディスク２２，３２は一体化されているので、両変速機構２０，３０の出力側の回転速度も常に同一となる。そして、これに伴って、上記のようなローラー２３，３３の傾転制御による第１、第２変速機構２０，３０の変速比の制御も、該変速比が常に同一に保持されるように行われる。
【００５４】
ここで、図４に拡大して示すように、一体化出力ディスク３４の外周面には、ハイモードギヤ列９０のリング状に形成された第１ギヤ９１が嵌合され、この状態で例えば電子ビームによる溶接で一体化出力ディスク３４に一体に固着されている。その場合に、一体化出力ディスク３４の一方の側面側における外周と、第１ギヤ９１の対応する側面側における内周とに渡って座ぐり部Ｙが設けられ、この座ぐり部Ｙ内で上記ギヤ９１とディスク３４との溶接が行われている。つまり、接合部が上記一方の側面側のトロイダル面（ディスク面）３４ａから退避して設けられているのである。
【００５５】
したがって、この溶接に伴い、溶接部において溶接用金属Ｚが盛り上がって残っても、該接合部がトロイダル面３４ａから退避しているので、上記溶接用金属Ｚがトロイダル面３４ａから突出することが回避されて、該溶接用金属Ｚとローラーとが干渉することがなく、該ローラーをトロイダル面３４ａの広い範囲で傾転させることが可能となる。
【００５６】
また、このように、上記第１ギヤ９１が一体化出力ギヤ３４の外周に溶接により固着されているので、該第１ギヤ９１の軸方向のガタツキが抑制されて、その支持が安定することになる。
【００５７】
そして、その場合に、上記第１ギヤ９１は硬さの小さい素材で成形され、逆に、一体化出力ディスク３４は硬さの大きい素材で成形されている。これにより、第１ギヤ９１は、遊星歯車機構５０のサンギア５２と連結された同じハイモードギヤ列９０の第２ギヤ９２との噛み合いにおいて、靭性を有し、歯が折れる等の損傷が発生し難くなる一方で、一体化出力ディスク３４自体は、ローラーとの接触において、その接触圧や回転摩擦に耐えて塑性変形し難くなる。
【００５８】
また、このように、最初から相互に硬さの異なる素材を用いて、一体化出力ディスク３４と第１ギヤ９１とをそれぞれ作成するだけでなく、同じ素材を用いて一体化出力ディスク３４と第１ギヤ９１とをそれぞれ作成したのち、第１ギヤ９１を浸炭組織の厚みが小さくなるように浸炭し、一体化出力ディスク３４を逆に浸炭組織の厚みが大きくなるように浸炭することによっても、第１ギヤ９１の硬さを小さくし、一体化出力ディスク３４の硬さを大きくすることができる。このように浸炭により硬さを異ならせた場合には、接合部がディスク面から退避して設けられていることによって、溶接が素材表面に存在する浸炭組織の層を避けて行なわれるので、確実な接合が可能となる。
【００６０】
さらに、第１ギヤ９１と一体化出力ディスク３４とを個別に作成してから一体化するのではなく、最初から一つの部材を加工して、周縁部に第１ギヤ９１を成形し、中央部に一体化出力ディスク３４を成形してもよい。この場合は、ギヤ９１が成形された周縁部を、例えば浸炭組織の厚みが小さくなるように浸炭することにより、その硬さを小さくし、逆に一体化出力ディスク３４が成形された中央部を、例えば浸炭組織の厚みが大きくなるように浸炭することにより、その硬さを大きくする。
【００６１】
一方、上記ローディングカム４０は、上記ローモードギヤ列８０の第１ギヤ８１と第１無段変速機構２０の入力ディスク２１との間に介設されたカムディスク４１を有し、図５に示すように、このカムディスク４１と上記入力ディスク２１の互いに対向する面を周方向に凹凸を繰り返すカム面として、これらのカム面間にリテーナディスク４２に保持された複数のローラー４３…４３を配置した構成とされている。
【００６２】
そして、上記カムディスク４１は、インプットシャフト１１の反エンジン側の端部にスプライン嵌合されたローモードギヤ列８０の第１ギヤ８１に、軸方向に配置された複数のピン部材４４…４４を介して一体回転するように連結されていると共に、図６に示すように、このカムディスク４１とプライマリシャフト１２に設けられたフランジ部１２ａとの間には、皿バネ４５，４５と、ニードルスラストベアリング４６と、そのベアリングレース４７とが介設されており、上記皿バネ４５，４５のバネ力により、カムディスク４１が入力ディスク２１側に押圧されている。
【００６３】
これにより、上記ローラー４３…４３が上記両ディスク２１，４１のカム面の凹部２１ａ，４１ａ間に挟持されて、インプットシャフト１１からローモードギヤ列８０の第１ギヤ８１を介してカムディスク４１に入力されるトルクを第１変速機構２０の入力ディスク２１に伝達し、さらに、プライマリシャフト１２を介して第２変速機構３０の入力ディスク３１にも伝達するようになっている。
【００６４】
なお、図６に示すように、反エンジン側のカバー１０１にはオイルポンプ１０２が取り付けられ、インプットシャフト１１と一体的に回転するローモードギヤ列８０の第１ギヤ８１により駆動されるようになっている。
【００６５】
次に、図７により、セカンダリシャフト１３上の遊星歯車機構５０、ローモードクラッチ６０およびハイモードクラッチ７０等の構成を説明する。
【００６６】
このセカンダリシャフト１３の中央部には、上記ハイモードギヤ列９０を構成する第２ギヤ９２が配置されていると共に、その後方（反エンジン側、以下同様）に隣接させて遊星歯車機構５０が配設され、該第２ギヤ９２と遊星歯車機構５０のサンギヤ５２とが連結されている。また、その後方において、遊星歯車機構５０のインターナルギヤ５３に結合されたフランジ部材５４が該セカンダリシャフト１３にスプライン嵌合されている。
【００６７】
さらに、遊星歯車機構５０の後方にはローモードクラッチ６０が配設されている。このクラッチ６０は、セカンダリシャフト１３に回転自在に支持され、かつ、上記ローモードギヤ列８０の第２ギヤ８２が固着されたドラム部材６１と、その半径方向の内側に配置されて、上記遊星歯車機構５０におけるピニオンキャリヤ５１にフランジ部材５５を介して結合されたハブ部材６２と、これらに交互にスプライン結合された複数枚のクラッチプレート６３…６３と、上記ドラム部材６１の内部に配置されたピストン６４とを有する。
【００６８】
そして、上記ピストン６４の背部のドラム部材６１との間が油圧室６５とされ、該油圧室６５に、図３に示すクラッチ制御ユニット１２０で生成された締結用油圧が供給されたときに、ピストン６４がスプリング６６に抗して前方（エンジン側、以下同様）へストロークすることにより上記クラッチプレート６３…６３が締結され、これにより、該クラッチ６０を介して上記ローモードギヤ列８０の第２ギヤ８２と遊星歯車機構５０のピニオンキャリヤ５１とが結合されるようになっている。
【００６９】
なお、上記ピストン６４の前面側にはバランスピストン６７が配置され、両ピストン６４，６７間のバランス室６８に潤滑油が導入されることにより、上記油圧室６５内の作動油に働く遠心力によってピストン６４に不均衡に作用する圧力を相殺して均一化するようになっている。
【００７０】
また、上記ハイモードギヤ列９０の第２ギヤ９２の前方には、ハイモードクラッチ７０が配設されている。このクラッチ７０も、セカンダリシャフト１３にスプライン嵌合された出力ギヤ列４の第１ギヤ４ａにパーキング機構用ギヤ４ｄを介して結合されたドラム部材７１と、その半径方向の内側に配置されて、上記第２ギヤ９２に結合されたハブ部材７２と、これらに交互にスプライン結合された複数枚のクラッチプレート７３…７３と、上記ドラム部材７１の内部に配置されたピストン７４とを有する。
【００７１】
そして、該ピストン７４の背部に設けられた油圧室７５に上記クラッチ制御ユニット１２０で生成された締結用油圧が供給されたときに、該ピストン７４がスプリング７６に抗して後方へストロークすることにより上記クラッチプレート７３…７３が締結され、これにより、該クラッチ７０を介して、上記ハイモードギヤ列９０の第２ギヤ９２と、セカンダリシャフト１３ないし該シャフト１３にスプライン結合された出力ギヤ列４の第１ギヤ４ａとが結合されるようになっている。
【００７２】
なお、このハイモードクラッチ７０にも、ピストン７４の後方にバランスピストン７７が備えられ、両ピストン７４，７７間のバランス室７８に潤滑油が導入されることにより、上記油圧室７５内の作動油に働く遠心力によってピストン７４に不均衡に作用する圧力を相殺して均一化するようになっている。
【００７３】
そして、上記反エンジン側カバー１０１には、図３に示すクラッチ制御ユニット１２０で生成された作動圧をローモードクラッチ６０の油圧室６５に供給する油路１３１と、セカンダリシャフト１３に設けられた油路１３２を介してハイモードクラッチ７０の油圧室７５に供給する油路１３３とが設けられている。
【００７４】
なお、上記クラッチ制御ユニット１２０によるローモードクラッチ６０およびハイモードクラッチ７０に対する締結用油圧の供給制御についても、後述する油圧制御回路についての説明で詳しく述べる。
【００７５】
ここで、以上のような構成の無段変速機１０の機械的な動作について説明する。
【００７６】
まず、当該車両の停車中においては、図１および図２において、ローモードクラッチ６０が締結され、かつ、ハイモードクラッチ７０が解放された状態、即ちローモードの状態にあって、エンジン１からの回転は、インプットシャフト１１の反エンジン側の端部から第１ギヤ８１、アイドルギヤ８３および第２ギヤ８２でなるローモードギヤ列８０を介してセカンダリシャフト１３側に伝達されると共に、さらに上記ローモードクラッチ６０を介して遊星歯車機構５０のピニオンキャリヤ５１に入力される。
【００７７】
また、上記インプットシャフト１１に入力されたエンジン１からの回転は、上記ローモードギヤ列８０の第１ギヤ８１から、これに隣接するローディングカム４０を介して第１変速機構２０の入力ディスク２１に入力され、ローラー２３，２３を介して一体化出力ディスク３４に伝達されると同時に、上記入力ディスク２１からプライマリシャフト１２を介して、該シャフト１２のエンジン側の端部に配置された第２変速機構３０の入力ディスク３１にも入力され、上記第１変速機構２０と同様に、ローラー３３，３３を介して一体化出力ディスク３４に伝達される。その場合に、図３に示す変速制御ユニット１１０による増速用および減速用油圧ＰH，ＰLの制御により、第１、第２変速機構２０，３０におけるローラー２３，３３の傾転角、つまり両変速機構２０，３０の変速比が所定の変速比に制御される。
【００７８】
そして、この第１、第２変速機構２０，３０の一体化出力ディスク３４の回転は、該ディスク３４の外周に設けられた第１ギヤ９１とセカンダリシャフト１３上の第２ギヤ９２とでなるハイモードギヤ列９０を介して上記遊星歯車機構５０のサンギヤ５２に伝達される。
【００７９】
したがって、この遊星歯車機構５０には、ピニオンキャリヤ５１とサンギヤ５２とに回転が入力されることになるが、このとき、その回転速度の比が上記第１、第２変速機構２０，３０の変速比制御によって所定の比に設定されることにより、該遊星歯車機構５０のインターナルギヤ５３の回転、即ちセカンダリシャフト１３から出力ギヤ列４を介してデファレンシャル装置５に入力される回転がゼロとされ、当該変速機１０がギヤードニュートラルの状態となる。
【００８０】
そして、この状態から上記第１、第２変速機構２０，３０の変速比を変化させて、ピニオンキャリヤ５１への入力回転速度とサンギヤ５２への入力回転速度との比を変化させれば、変速機１０の全体としての変速比（以下「最終変速比」という。）が大きな状態、即ちローモードの状態で、インターナルギヤ５３ないしセカンダリシャフト１３が前進方向または後退方向に回転し、当該車両が発進することになる。
【００８１】
なお、このローモードにおいては、エンジン１により当該自動車が正駆動状態にあるときに、図８に示すような循環トルクが発生する。つまり、矢印ａで示すように、エンジン１からのトルクがインプットシャフト１１の反エンジン側の端部からローモードギヤ列８０を介してセカンダリシャフト１３側へ伝達される一方、該セカンダリシャフト１３上の遊星歯車機構５０で生じる反力としてのトルクが、矢印ｂで示すように、ハイモードギヤ列９０を介して無段変速機構２０，３０の出力ディスク３４に還流されるのである。したがって、このローモードでは、変速機構２０，３０においては、トルクは出力ディスク３４から入力ディスク２１，３１側に伝達されることになる。
【００８２】
一方、上記のようにして前進方向に発進した後、所定のタイミングでハイモードクラッチ７０を締結する一方、上記ローモードクラッチ６０を解放すれば、インプットシャフト１１に入力されたエンジン１からの回転は、ローディングカム４０から、上記のローモードの場合と同様にして、第１、第２変速機構２０，３０の入力ディスク２１，３１に入力され、それぞれローラー２３，３３を介して一体化出力ディスク３４に伝達されると共に、さらに、ハイモードギヤ列９０からハイモードクラッチ７０を介してセカンダリシャフト１３に伝達される。
【００８３】
このとき、上記遊星歯車機構５０は空転状態となって、最終変速比は上記第１、第２変速機構２０，３０の変速比にのみ対応することになり、該最終変速比が小さな状態、即ちハイモードの状態で無段階に制御されることになる。
【００８４】
次に、図３に示す変速制御ユニット１１０とクラッチ制御ユニット１２０によって構成される当該無段変速機１０の油圧制御回路について説明する。
【００８５】
図９に示すように、この油圧制御回路２００には、オイルポンプ１０２から吐出される作動油の圧力を所定のライン圧に調整してメインライン２０１に出力するレギュレータバルブ２０２と、該メインライン２０１から供給されるライン圧を元圧として所定のリリーフ圧を生成し、これをリリーフ圧ライン２０３に出力するリリーフバルブ２０４と、当該車両の運転者によるレンジの切り換え操作によって作動し、上記メインライン２０１をＤレンジでは第１、第２出力ライン２０５，２０６に、Ｒレンジでは第１、第３出力ライン２０５，２０７にそれぞれ連通させると共に、ＮレンジおよびＰレンジではライン圧を遮断するマニュアルバルブ２０８とが備えられている。
【００８６】
上記レギュレータバルブ２０２およびリリーフバルブ２０４には、ライン圧用リニアソレノイドバルブ２０９およびリリーフ圧用リニアソレノイドバルブ２１０がそれぞれ備えられていると共に、上記ライン圧を元圧として一定圧を生成するレデューシングバルブ２１１が備えられ、このレデューシングバルブ２１１で生成された一定圧に基づいて、上記リニアソレノイドバルブ２０９，２１０がそれぞれ制御圧を生成するようになっている。そして、これらの制御圧が上記レギュレータバルブ２０２およびリリーフバルブ２０４の制御ポート２０２ａ，２０４ａに供給されることにより、ライン圧およびリリーフ圧の調圧値が各リニアソレノイドバルブ２０９，２１０によってそれぞれ制御されることになる。
【００８７】
また、この油圧制御回路２００には、変速制御用として、上記ライン圧およびリリーフ圧に基づいて、前進時および後退時のそれぞれにおいて、増速用油圧ＰHおよび減速用油圧ＰLを生成する前進用三層弁２２０および後退用三層弁２３０と、これらの三層弁２２０，２３０を選択的に作動させるシフトバルブ２４１とが備えられている。
【００８８】
このシフトバルブ２４１は、一端の制御ポート２４１ａに制御圧としてライン圧が供給されるか否かによりスプールの位置が決定され、ライン圧が供給されていないときは、該スプールが右側に位置して、上記メインライン２０１を前進用三層弁２２０に通じるライン圧供給ライン２４２に連通させ、また、ライン圧が供給されたときには、スプールが左側に位置して、メインライン２０１を後退用三層弁２３０に通じるライン圧供給ライン２４３に連通させるようになっている。
【００８９】
また、前進用および後退用の三層弁２２０，２３０は同一の構成とされ、いずれも、図３に示す変速制御ユニット１１０における油圧制御部１１１のバルブボディ１１１ａに設けられたボア２２１，２３１（図１０参照）に軸方向に移動可能に嵌合されたスリーブ２２２，２３２と、該スリーブ２２２，２３２に同じく軸方向に移動可能に嵌合されたスプール２２３，２３３とを有する。
【００９０】
そして、中央部に上記シフトバルブ２４１から導かれたライン圧供給ライン２４２，２４３が接続されたライン圧ポート２２４，２３４が、両端部に上記リリーフ圧ライン２０３が分岐されてそれぞれ接続された第１、第２リリーフ圧ポート２２５，２２６，２３５，２３６がそれぞれ設けられており、また、上記ライン圧ポート２２４，２３４と第１リリーフ圧ポート２２５，２３５との間には増速圧ポート２２７，２３７が、同じくライン圧ポート２２４，２３４と第２リリーフ圧ポート２２６，２３６との間には減速圧ポート２２８，２３８が、それぞれ設けられている。
【００９１】
この三層弁２２０，２３０の作用を前進用三層弁２２０を例に取って説明すると、図９に示すようにスリーブ２２２とスプール２２３の位置関係が中立位置にある状態からスリーブ２２２が相対的に図面上、右側に移動すると、ライン圧ポート２２４と増速圧ポート２２７との連通度、および第２リリーフ圧ポート２２６と減速圧ポート２２８との連通度がそれぞれ増大し、逆にスリーブ２２２が相対的に左側に移動すると、上記ライン圧ポート２２４と減速圧ポート２２８との連通度、および第１リリーフ圧ポート２２５と増速圧ポート２２７との連通度がそれぞれ増大するようになっている。
【００９２】
また、前進用および後退用三層弁２２０，２３０の増速圧ポート２２７，２３７からそれぞれ導かれたライン２４４，２４５と、同じく前進用および後退用三層弁２２０，２３０の減速圧ポート２２８，２３８からそれぞれ導かれたライン２４６，２４７とが上記シフトバルブ２４１に接続されている。
【００９３】
そして、シフトバルブ２４１のスプールが右側に位置するときに、前進用三層弁２２０の増速圧ポート２２７および減速圧ポート２２８から導かれたライン２４４，２４６が、図３に示す変速制御ユニット１１０のトラニオン駆動部１１２における増速用油圧室１１５1，１１５2に通じる増速圧ライン２４８および減速用油圧室１１６1，１１６2に通じる減速圧ライン２４９にそれぞれ連通され、逆に、シフトバルブ２４１のスプールが左側に位置するときは、後退用三層弁２３０の増速圧ポート２３７および減速圧ポート２３８から導かれたライン２４５，２４７が、上記増速用油圧室１１５1，１１５2に通じる増速圧ライン２４８および減速用油圧室１１６1，１１６2に通じる減速圧ライン２４９にそれぞれ連通されるようになっている。
【００９４】
なお、図１０に示すように、上記前進用および後退用三層弁２２０，２３０のスリーブ２２２，２３２は、ステップモータ２５１，２５２によりそれぞれリンク部材２５３，２５４を介して軸方向に駆動されるようになっている。また、これらのステップモータ２５１，２５２によるスリーブ２２２，２３２の移動に応じてスプール２２３，２３３をスプリング２２９，２３９のバネ力に抗して軸方向に移動させるカム機構２６０が備えられている。
【００９５】
このカム機構２６０は、図１０、図１１に示すように、一方の端面が螺旋面状のカム面２６１ａとされて、所定のトラニオン、具体的には第２無段変速機構３０における上方に位置する第１トラニオン３５１のロッド３７の端部に取り付けられたプリセスカム２６１と、前進用および後退用三層弁２２０，２３０のスプール２２３，２３３の一端側にこれらに直交する方向に配置されて、油圧制御部１１１のバルブボディ１１１ａに回動自在に支持されたシャフト２６２と、このシャフト２６２の一端部に取り付けられて、揺動端が上記プリセスカム２６１のカム面２６１ａに当接された従動レバー２６３と、同じくシャフト２６２に取り付けられて、揺動端が上記前進用および後退用三層弁２２０，２３０のスプール２２３，２３３の一端に設けられた切り込み２２３ａ，２３３ａに係合された前進用および後退用の駆動レバー２６４，２６５とで構成されている。
【００９６】
そして、上記第２変速機構３０における第１ローラー３３1の傾転により、第１トラニオン３５1およびロッド３７が軸心Ｘ回りに一体的に回動したときに、上記プリセスカム２６１もこれらと一体的に回動して、そのカム面２６１ａに揺動端が当接した従動レバー２６３が所定量揺動すると共に、シャフト２６２を介して前進用および後退用の駆動レバー２６４，２６５も同じ角度だけ揺動することにより、その揺動角度に応じた量だけ前進用および後退用三層弁２２０，２３０のスプール２２３，２３３が軸方向に移動するようになっている。
【００９７】
したがって、これらのスプール２２３，２３３の位置は、第２変速機構３０のローラー３３（および第１変速機構２０のローラー２３）の傾転角、換言すればこれらの変速機構２０，３０の変速比に常に対応することになる。
【００９８】
一方、図９に示すように、上記油圧制御回路２００には、クラッチ制御用として、第１、第２ソレノイドバルブ２７１，２７２が備えられており、上記マニュアルバルブ２０８から導かれた第１出力ライン２０５が第１ソレノイドバルブ２７１に、第２出力ライン２０６が第２ソレノイドバルブ２７２にそれぞれ接続されている。
【００９９】
そして、第１ソレノイドバルブ２７１が開いたときに、上記第１出力ライン２０５からのライン圧に基づくクラッチ締結圧が、フェルセーフ用バルブ２７３およびローモードクラッチライン２７４を介してローモードクラッチ６０の油圧室６５に供給されて該クラッチ６０を締結し、また、第２ソレノイドバルブ２７２が開けば、上記第２出力ライン２０６からのライン圧に基づくクラッチ締結圧が、ハイモードクラッチライン２７５を介してハイモードクラッチ７０の油圧室７５に供給されて、該クラッチ７０を締結するようになっている。
【０１００】
ここで、上記ローモードクラッチライン２７４およびハイモードクラッチライン２７５にはそれぞれアキュムレータ２７６，２７７が備えられ、ローモードクラッチ６０およびハイモードクラッチ７０への締結圧の供給を緩やかに行わせることにより、これらのクラッチ６０，７０の締結時におけるショックの発生を抑制するようになっている。
【０１０１】
なお、マニュアルバルブ２０８から導かれた第３出力ライン２０７は、上記フェールセーフ用バルブ２７３を介してシフトバルブ２４１の制御ポート２４１ａに接続され、該マニュアルバルブ２０８がＲレンジの位置に移動したときに、ライン圧が上記シフトバルブ２４１の制御ポート２４１ａに供給されて、該シフトバルブ２４１のスプールを左側、即ち後退時用の位置に移動させるようになっている。
【０１０２】
また、上記フェールセーフ用バルブ２７３を作動させるフェールセーフ用ソレノイドバルブ２７８が備えられ、該ソレノイドバルブ２７８からの制御圧により上記フェールセーフ用バルブ２７３のスプールが右側に位置して、上記第１出力ライン２０５およびローモードクラッチライン２７４が連通するようになっている。
【０１０３】
ここで、上記第１、第２ソレノイドバルブ２７１，２７２およびフェールセーフ用ソレノイドバルブ２７８は、いずれも三方弁であって、当該ラインの上流側と下流側とを遮断したときに、下流側のラインをドレンさせるようになっている。
【０１０４】
なお、以上の構成に加えて、図９に示す油圧制御回路２００には潤滑ライン２８１が設けられている。この潤滑ライン２８１は、レギュレータバルブ２０２のドレンポートから導かれ、当該変速機１０の第１、第２変速機構２０，３０における各潤滑部に潤滑油を供給するライン２８２と、遊星歯車機構５０や、ローモードクラッチ６０およびハイモードクラッチ７０のバランス室６８，７８等の変速機構２０，３０以外の変速機各部に潤滑油を供給するライン２８３とに分岐されており、また、該ライン２８１には、潤滑油圧を所定値に調整するリリーフバルブ２８４が接続されている。
【０１０５】
そして、上記の変速機構２０，３０に通じるライン２８２の上流部は、潤滑油を冷却するクーラー２８５が設置された冷却ライン２８６と、該クーラー２８５をバイパスするバイパスライン２８７とに分岐されていると共に、冷却ライン２８６におけるクーラー２８５の上流側には、オリフィス２８８と第１開閉バルブ２８９とが並列に配置され、また、バイパスライン２８７には該ライン２８７を開閉する第２開閉バルブ２９０が設置されている。
【０１０６】
ここで、上記第１、第２開閉バルブ２８９，２９０による変速機構２０，３０に対する潤滑油の供給制御について説明すると、第２開閉バルブ２９０は、作動油の温度が所定値より低いとき、および作動油の圧力が所定値より高いときに開き、これらのときにクーラー２８５を通過させることなく、変速機構２０，３０に潤滑油を供給するようになっている。これは、油温が低いときにはクーラー２８５によって潤滑油を冷却する必要がないから、これを抵抗の少ないバイパスライン２８７により効率よく供給するためであり、また、油圧が著しく高いときにクーラー２８５を通過させないのは、該クーラー２８５の高圧による損傷や耐久性の低下を防止するためである。
【０１０７】
そして、これら以外の場合には第２開閉バルブ２９０は閉じて、潤滑油はクーラー２８５によって冷却された上で変速機構２０，３０に供給されることになり、これにより、特に入、出力ディスク２１，２２，３１，３２のトロイダル面における潤滑油の油膜が良好に保持され、該トロイダル面およびこれに接触するローラー２３，３３の周面の耐久性が確保されることになる。
【０１０８】
また、第１開閉バルブ２８９は、第２開閉バルブ２９０が閉じた状態で、エンジン１の回転数が所定値より低いとき、および当該車両の速度が所定値より低いときに閉じられる。これは、低速時や低回転時は変速機構２０，３０での潤滑油の要求量が少なくなる一方、クラッチ６０，７０側では所要量の潤滑油が要求されるので、潤滑油量がもともと少ないこれらのときに、無段変速機構２０，３０側への潤滑油の供給量を抑制して、クラッチ６０，７０側への供給量を確保するためである。
【０１０９】
なお、上記ライン２８２によって無段変速機構２０，３０に供給される潤滑油は、図３に示すように、油路２８２ａによってローラー２３，３３の軸受部に供給されると共に、ノズル２８２ｂから入、出力ディスク２１，２２，３１，３２のトロイダル面に噴射されるようになっている。
【０１１０】
この実施の形態に係る無段変速機１０は、以上のような機械的構成および油圧制御回路２００の構成を有すると共に、この油圧制御回路２００を用いて、第１、第２変速機構２０，３０の変速比制御およびクラッチ６０，７０の締結制御を行うことにより、変速機１０の全体としての変速制御を行うコントロールユニット３００を有する。
【０１１１】
このコントロールユニット３００には、図１２に示すように、当該車両の車速を検出する車速センサ３０１、エンジン１の回転数を検出するエンジン回転数センサ３０２、エンジン１のスロットル開度を検出するスロットル開度センサ３０３、運転者によって選択されたレンジを検出するレンジセンサ３０４等に加え、各種の制御用として、作動油の温度を検出する油温センサ３０５、変速機構２０，３０の入力回転数および出力回転数をそれぞれ検出する入力回転数センサ３０６および出力回転数センサ３０７、アクセルペダルの解放を検出するアイドルスイッチ３０８、ブレーキペダルの踏込みを検出するブレーキスイッチ３０９、並びに当該車両の走行路面の勾配を検出する勾配センサ３１０等からの信号が入力されるようになっている。
【０１１２】
そして、これらのセンサやスイッチからの信号が示す当該車両ないしエンジンの運転状態に応じて、ライン圧制御用およびリリーフ圧制御用のリニアソレノイドバルブ２０９，２１０、ローモードクラッチ６０用およびハイモードクラッチ７０用の第１、第２ソレノイドバルブ２７１，２７２、フェールセーフ用ソレノイドバルブ２７８、潤滑制御用の第１、第２開閉バルブ２８９，２９０、並びに前進用三層弁２２０用および後退用三層弁２３０用のステップモータ２５１，２５２等に制御信号を出力するようになっている。
【０１１３】
次に、上記油圧制御回路２００とコントロールユニット３００による変速制御の基本的動作について説明する。なお、ここでは、必要な場合以外、図９に示すマニュアルバルブ２０８がＤレンジ位置にあり、これに伴ってシフトバルブ２４１のスプールが図面上、右側の前進位置にある場合について説明し、また、変速機構については、図３に示す第１変速機構２０の上方に位置する第１ローラー２３１ないし第１トラニオン２５１を例にとって説明する。
【０１１４】
まず、油圧制御回路２００を用いた変速機構２０，３０の変速比制御について説明すると、コントロールユニット３００からの信号により、油圧制御回路２００におけるレギュレータバルブ用リニアソレノイドバルブ２０９およびリリーフバルブ用リニアソレノイドバルブ２１０が作動して、ライン圧制御用およびリリーフ圧制御用の制御圧がそれぞれ生成され、これらがレギュレータバルブ２０２およびリリーフバルブ２０４の制御ポート２０２ａ，２０４ａにそれぞれ供給されることにより、所定のライン圧とリリーフ圧とが生成される。
【０１１５】
これらの油圧のうち、ライン圧は、メインライン２０１から上記シフトバルブ２４１およびライン２４２を介して前進用三層弁（以下単に「三層弁」という。）２２０のライン圧ポート２２４に供給される。また、リリーフ圧は、ライン２０３を介して三層弁２２０の第１、第２リリーフ圧ポート２２５，２２６に供給される。
【０１１６】
そして、このライン圧とリリーフ圧とに基づいて、三層弁２２０により変速制御ユニット１１０の増速用油圧室１１５（１１５1，１１５2、以下同様）および減速用油圧室１１６にそれぞれ供給される増速用油圧ＰHおよび減速用油圧ＰLの差圧ΔＰ（＝ＰH−ＰL）の制御が行われる。
【０１１７】
この差圧制御は、変速機構２０のトラニオン２５に作用するトラクション力Ｔに抗して該トラニオン２５ないしローラー２３を所定の中立位置に保持すると共に、この中立位置からトラニオン２５およびローラー２３を軸心Ｘ方向に沿って移動させて該ローラー２３を傾転させることにより、無段変速機構２０の変速比を変化させるために行われるものである。
【０１１８】
ここで、上記トラクション力Ｔについて、説明すると、図１３に示すように、変速機構２０において、入力ディスク２１のｃ方向の回転によりローラー２３が駆動されるとき、該ローラー２３およびこれを支持するトラニオン２５には、これらを入力ディスク２１の回転方向ｃと同方向に引きずろうとする力が作用する。また、このローラー２３のｄ方向の回転により出力ディスク２２がｅ方向（図３のｘ方向）に駆動されるとき、その反力として、出力ディスク２２の回転方向ｅと反対方向の力が該ローラー２３ないしトラニオン２５に作用する。その結果、ローラー２３およびトラニオン２５には、図示の方向のトラクション力Ｔが作用することになるのである。
【０１１９】
したがって、このトラクション力Ｔに抗してローラー２３を中立位置に保持するために、トラニオン２５にロッド２７を介して取り付けられたピストン１１３，１１４によって形成される増速用油圧室１１５および減速用油圧室１１６に、差圧ΔＰが上記トラクション力Ｔと釣り合う大きさとなるように、増速用油圧ＰHと減速用油圧ＰLとがそれぞれ供給されるのである。
【０１２０】
そして、今、この状態から例えば無段変速機構２０の変速比を小さく（増速）するものとし、ステップモータ２５１により、三層弁２２０のスリーブ２２２を、図１０において左側（図９では右側）に移動させれば、該三層弁２２０のライン圧ポート２２４と増速圧ポート２２７との連通度、および第２リリーフ圧ポート２２６と減速圧ポート２２８との連通度が大きくなる。
【０１２１】
そのため、図９に示す増速圧ライン２４８から上記増速用油圧室１１５に供給されている増速用油圧ＰＨは、相対的に高圧のライン圧により増圧されると共に、減速圧ライン２４９から上記減速用油圧室１１６に供給されている減速用油圧ＰＬは、相対的に低圧のリリーフ圧により減圧されて、差圧ΔＰが大きくなり、その結果、この差圧ΔＰが上記トラクション力Ｔに打ち勝って、トラニオン２５ないしローラ２３が図１４に示すｆ方向に移動することになる。そして、この移動により、ローラー２３は、入力ディスク２１との接触位置が半径方向の外側に、出力ディスク２２との接触位置が半径方向の内側にそれぞれ移動する方向に傾転して、当該無段変速機構２０の変速比が増速されることになる。
【０１２２】
そして、このローラー２３の傾転は、図１１に示す第２無段変速機構３０においても同様に生じ、トラクション力Ｔに打ち勝つ差圧ΔＰによるトラニオン３５のｇ方向の移動により、ローラー３３は、入力ディスク３１との接触位置が半径方向の外側に、出力ディスク３２との接触位置が半径方向の内側にそれぞれ移動する方向に傾転することになるが、この傾転と一体的にカム機構２６０におけるプリセスカム２６１が同方向（図１０に示すｈ方向）に同じ角度だけ回転することにより、該カム機構２６０においては、従動レバー２６３、シャフト２６２および駆動レバー２６４がいずれも図１１に示すｉ方向に回動する。
【０１２３】
その結果、三層弁２２０のスプール２２３は、スプリング２２９のバネ力によってｊ方向、即ち図１０の左方向に移動することになるが、この方向は上記ステップモータ２５１によりスリーブ２２２を移動させた方向であり、したがって、上記のように、一旦、増大したライン圧ポート２２４と増速圧ポート２２７との連通度、および第２リリーフ圧ポート２２６と減速圧ポート２２８との連通度が当初の中立状態に復帰することになる。
【０１２４】
これにより、上記差圧ΔＰは再びトラクション力Ｔと釣り合う状態となって上記のような変速動作が終了し、無段変速機構２０（および３０）の変速比は、所定量変化した上で固定されることになる。
【０１２５】
その場合に、この変速動作は、上記スプール２２３がスリーブ２２２との位置関係において所定の中立状態となる位置まで移動した時点で終了することになるが、その位置はステップモータ２５１によりスリーブ２２２を移動させた位置であり、また、カム機構２６０を介してローラー２３およびトラニオン２５の傾転角に対応付けられた位置であるから、スリーブ２２２の位置がローラー２３およびトラニオン２５の傾転角に対応することになる。その結果、ステップモーター２５１の制御量が当該無段変速機構２０の変速比に対応することになり、該ステップモーター２５１のパルス制御により、無段変速機構２０（無段変速機構３０についても同様）の変速比が制御されることになる。
【０１２６】
なお、以上の動作はステップモータ２５１により三層弁２２０のスリーブ２２２を反対側に移動させた場合も同様に行われ、この場合、無段変速機構２０の変速比は大きくなる（減速される）。
【０１２７】
ここで、ステップモータ２５１，２５２に出力する制御信号のパルス数に対する無段変速機構２０，３０の変速比の変化の特性は例えば図１４に示すようになり、パルス数の増加に応じて変速比が小さくなるように（増速）変化する。
【０１２８】
次に、以上のような無段変速機構２０，３０の変速比制御を用いた変速機１０の全体としての変速比（最終変速比）の制御について説明する。
【０１２９】
前述のように、無段変速機構２０，３０の変速比は、ステップモータ２５１，２５２に対するステップ制御により行われるが、このとき、変速機１０がローモードにあるかハイモードにあるかにより、すなわちローモードクラッチ６０とハイモードクラッチ７０のいずれが締結されているかにより、異なる最終変速比が得られる。
【０１３０】
まず、ハイモードにおいては、前述のように、無段変速機構２０，３０の出力回転がハイモードギヤ列９０およびハイモードクラッチ７０を介してセカンダリシャフト１３に直接伝達され、遊星歯車機構５０を経由しないので、図１５に示すように、最終変速比のパルス数に対する特性Ｈは、図１４に示す無段変速機構２０，３０の変速比の特性と同じになる。ただし、ハイモードギア列９０を構成する第１ギア９１と第２ギア９２との径ないしは歯数の違いによって変速比自体の値が相互に異なるようになることはいうまでもない。
【０１３１】
一方、ローモードでは、前述のように、エンジン１の回転がインプットシャフト１１からローモードギヤ列８０およびローモードクラッチ６０を介して遊星歯車機構５０のピニオンキャリヤ５１に入力されると共に、無段変速機構２０，３０の出力回転がハイモードギヤ列９０を介して上記遊星歯車機構５０のサンギヤ５２に入力される。その場合に、無段変速機構２０，３０の変速比を制御することにより、上記ピニオンキャリヤ５１に入力される回転の速度とサンギヤ５２に入力される回転の速度との比を所定の値に設定すれば、遊星歯車機構５０の出力要素であるインターナルギヤ５３の回転速度がゼロとなり、ギヤードニュートラルの状態が得られる。
【０１３２】
このとき、最終変速比は、図１５に符号ア，イで示すように無限大となるが、この状態から上記ステップモータ２５１，２５２に対する制御信号のパルス数を減少させることにより、無段変速機構２０，３０の変速比を大きくする方向（減速側）に変化させて、上記サンギヤ５２への入力回転速度を低下させれば、遊星歯車機構５０のインターナルギヤ５３は前進方向に回転し始め、パルス数の減少に従って最終変速比が小さくなる特性Ｌが得られ、Ｄレンジのローモードが実現される。
【０１３３】
そして、これらのＤレンジのローモード特性Ｌとハイモード特性Ｈとは、図中符号ウで示すように、所定のパルス数（図例では５００パルス付近）、即ち変速機構２０，３０の所定の変速比（図例では１．８付近）において交差するような特性になっている。したがって、この交差点ウでローモードクラッチ６０とハイモードクラッチ７０の掛け替えを行えば、最終変速比を連続的に変化させながら、モードの切り換えを行なうことができることになる。
【０１３４】
なお、上記のギヤードニュートラルの状態からステップモータ２５１，２５２に対する制御信号のパルス数を増加させることにより、変速機構２０，３０の変速比を小さくする方向（増速側）に変化させて、上記サンギヤ５２への入力回転速度を上昇させれば、遊星歯車機構５０のインターナルギヤ５１は後退方向に回転し始め、パルス数の増加に従って最終変速比の絶対値が小さくなるＲレンジの特性Ｒが得られる。
【０１３５】
そして、以上のような制御特性に基づき、コントロールユニット３００は、当該車両の運転状態に応じた最終変速比の制御を次のように行う。
【０１３６】
すなわち、コントロールユニット３００は、車速センサ３０１およびスロットル開度センサ３０３からの信号に基づいて、現時点の車速Ｖとスロットル開度θとを読み取り、これらの値と図１６に示すように予め設定された変速特性のマップとから、目標エンジン回転数Ｎｅｏを設定する。そして、この目標エンジン回転数Ｎｅｏに対応する最終変速比（図１６の角度αに対応する値）が得られるように、図１５の制御特性に基づいて、上記のようなステップモータ２５１，２５２に対するパルス制御と、図９に示す第１、第２ソレノイドバルブ２７１，２７２に対する制御によるローモードクラッチ６０およびハイモードクラッチ７０の締結制御とを行うのである。
【０１３７】
ところで、この無段変速機１０において、エンジン１の駆動トルクを駆動輪に伝達する動力伝達経路は、ローモードクラッチ６０が締結され、ハイモードクラッチ７０が開放されたローモードでは、インプットシャフト１１からローディングカム４０を介して変速機構２０，３０、ハイモードギア列９０及び遊星歯車機構５０を経由してサカンダリシャフト１３に至る経路と、インプットシャフト１１からローモードギア列８０を介して遊星歯車機構５０のみを経由してサカンダリシャフト１３に至る経路とがあり、一方、ローモードクラッチ６０が開放され、ハイモードクラッチ７０が締結されたハイモードでは、インプットシャフト１１からローディングカム４０を介して変速機構２０，３０及びハイモードギア列を経由して直接サカンダリシャフト１３に至る経路がある。
【０１３８】
したがって、エンジン１の１サイクル中の燃焼圧の変動により該エンジン１の出力回転に角速度変動（回転変動）が生じた場合には、その回転変動は、上記動力伝達経路を介してサカンダリシャフト１３の回転に影響を及ぼし、該サカンダリシャフト１３の回転変動に起因して、駆動軸６ａ，６ｂから駆動輪に回転変動が生じ、さらには車体へと伝わって、車体振動が発生するという問題がある。
【０１３９】
一方、この無段変速機１０においては、Ｄレンジでは、ローモードでもハイモードでも、上記のように動力伝達経路が変速機構２０，３０を経由し、エンジン１側からの入力回転を無段階比率に変速して一体化出力ディスク３４から駆動輪側に出力することができるので、この無段変速機１０における上記コントロールユニット３００には、Ｄレンジで走行中等に、通常の変速制御に加えて、上記のようなエンジン１の回転変動を打ち消して、回転変動の低減された出力回転を一体化出力ディスク３４から駆動輪側に出力するように変速機構２０，３０の変速比を変化させる制御プログラムが格納されている。
【０１４０】
まず、この出力回転変動低減制御の原理を先に概略説明すると、エンジン１の角速度Ωｅは次の数式１のように表わされる。ここで、第一項（Ω０）は基本の角速度、すなわち角速度の中心点であり、第二項（Ωｔ・ｓｉｎωｔ）は、振幅を（Ωｔ）とした場合の変動成分、ｔは時間である。
【０１４１】
【数１】

Figure 0003716568
変速機構２０，３０の変速比をＮｇとすると、セカンダリシャフト１３に連結し、駆動輪側に出力回転を出力する一体化出力ディスク３４ないし第１ギア９１の回転数は、次の数式２のように表わされ、同式２を展開した第二項（Ｎｇ・Ωｔ・ｓｉｎωｔ）で示される変動成分により振動を生じることがわかる。
【０１４２】
【数２】
Figure 0003716568
ここで、変速機構２０，３０の変速比Ｎｇを、上記振動系と逆位相の振動系として表わすと、次の数式３のようになる。ここで、第一項（Ｎｇ０）は基本の変速比、すなわち変速比の中心点であり、第二項（Ｎｇｔ・ｓｉｎωｔ）は、振幅を（Ｎｇｔ）とした場合の変動成分である。
【０１４３】
【数３】
Figure 0003716568
上記式３を式２に代入して展開し、整理すると、次の数式４のように表わされる。
【０１４４】
【数４】
Figure 0003716568
ここで、最終第二項の括弧内を次の数式５のようにＤとおく。
【０１４５】
【数５】
Figure 0003716568
また、変速機構２０，３０の変速比Ｎｇの振幅Ｎｇｔを次の数式６のようにおく。
【０１４６】
【数６】
Figure 0003716568
すると、Ｄは次の数式７のように表わされる。
【０１４７】
【数７】
Figure 0003716568
ここで、通常、ΩｔはΩ０に比べてかなり小さいから、Ｄは０に近くなる。
【０１４８】
すなわち、エンジン１の角速度Ωｅが上記式１のように変動しても、変速機構２０，３０の変速比Ｎｇの振幅Ｎｇｔを例えば式６のように設定したうえで、該変速比Ｎｇを逆位相で変化させることによって、式４において、一体化出力ディスク３４ないし第１ギア９１の回転数（Ｎｇ・Ωｅ）は、最終第一項の（Ｎｇ０・Ω０）という固定成分だけで略表わされることになり、これにより、駆動輪側への出力回転の変動が低減されることになる。なお、上記式６は、式５における第三項の二次成分を０として、Ｄ＝０を解いたものである。
【０１４９】
この出力回転変動低減制御は、図１７に示すフローチャートに従って行なわれ、まずステップＳ１でエンジン回転数Ｎが所定値Ｋ以下か否かを判定し、ＮＯの場合、つまりエンジン回転数Ｎが比較的大きい場合には当該制御は行なわれない。すなわち、エンジン１側からの入力回転数が大きいときには、該入力回転において角速度変動ないしエンジン１の出力変動がそれほど大きく現れないので、そのような状態のときには、徒に過度の制御を実行しないのである。
【０１５０】
一方、逆にエンジン回転数Ｎが所定値Ｋ以下の場合、つまり入力回転において角速度変動ないしエンジン１の出力変動が大きく現れるような状態のときには、ステップＳ２に進んで、スロットル開度ＴＶＯが所定値Ｃ１以上か否かを判定する。すなわち、車両が加速走行をしているか、定常走行をしているかを判定するのである。そして、ＮＯの場合、すなわち、スロットル開度ＴＶＯがそれほど大きくなく、定常走行をしている場合には、ステップＳ３に進んで、ステップモータのパルス数Ｐ（ｔ）を、上記式３に準じて、エンジン１側からの入力回転の変動に対して逆位相で制御する。ここで、図中、Ｐｏは現時点における変速制御パルスの中心値、Ｐｔｏは現時点における変速制御パルスの振幅であって、上記式６に準じて設定された値、Ｗｏは現時点における角速度である。これにより、定常走行時の駆動輪側への出力回転の変動が低減されることになる。
【０１５１】
一方、ステップＳ２でスロットル開度ＴＶＯが所定値Ｃ１以上であるとき、つまり加速走行をしている場合には、ステップＳ４に進んで、さらにスロットル開度ＴＶＯが第２の所定値Ｃ２以下か否かを判定する。ここで、この第２所定値Ｃ２は、上記第１所定値Ｃ１よりも大きい値とされている。すなわち、車両が緩加速走行をしているか、急加速走行をしているかを判定するのである。そして、ＮＯの場合、つまり急加速走行をしていると判定された場合には、加速応答性が重要視され、速やかな本来の変速制御の実行が要求されるので、当該制御は行なわれない。
【０１５２】
これに対し、緩加速走行であると判定されたときは、ステップＳ５に進んで、ステップモータのパルス数Ｐ（ｔ）を、上記式３に準じて、エンジン１側からの入力回転の変動に対して逆位相で制御する。ここで、図中、Ｐ１は目標変速制御パルスの中心値、Ｐｔ１は目標変速制御パルスの振幅であって、上記式６に準じて設定された値、Ｗ１は目標変速制御パルスの出力時における角速度であり、それぞれ前述のＰｏ、Ｐｔｏ及びＷｏとの相加平均値を用いている。これにより、緩加速走行時の駆動輪側への出力回転の変動が低減されることになる。
【０１５３】
なお、上記制御に代えて、ステップＳ２で定常走行をしていると判定されたときに、ステップＳ３に進まず、当該制御を行なわないようにしてもよい。すなわち、ステップＳ１でエンジン回転数Ｎが所定値Ｋ以下で角速度変動ないしエンジン１の出力変動が大きく現れるような状態と判断されても、定常走行時は加速時に比べるとそのような変動がそれほど大きくは現れないのであるから、そのような状態のときには、徒に過度の制御を実行しないようにするのである。
【０１５４】
以上のようにして、この無段変速機１０においては、Ｄレンジで走行中等に、通常の変速制御に加えて、エンジン１の入力回転変動を打ち消すように変速機構２０，３０を制御して、車体振動を抑制しようとするが、このような車体振動の問題は、ローモードクラッチ６０、ハイモードクラッチ７０のいずれもが開放されて、動力伝達経路が遮断状態にあるＮレンジやＰレンジ等の非走行レンジでも起こり得る問題である。
【０１５５】
すなわち、ＮレンジやＰレンジ等の非走行レンジでは、いずれの動力伝達経路も遮断状態とされるので、エンジン１の回転により、変速機構２０，３０の一体化ディスク３４、ないしローモードギア列８０の第１、第２ギア８１，８２及びハイモードギア列９０の第１、第２ギア９１，９２等が空転状態となる。
【０１５６】
しかしながら、このように、駆動側と駆動輪側との間の動力伝達経路が遮断されていても、上記のようにセカンダリシャフト１３の軸線上に配設された第２ギア８２，９２等の回転要素が、エンジン１のアイドル回転等の入力回転により回転しているから、これにより、例えば同じくセカンダリシャフト１３の軸線上に配設された遊星歯車機構５０内の回転要素が共振する等して、やはり車体振動が発生することになるのである。
【０１５７】
そこで、この無段変速機１０における上記コントロールユニット３００には、非走行レンジにおいて、エンジン１の回転変動によって発生する車体振動を変速機構２０，３０の変速比制御により抑制する制御プログラムが格納されている。
【０１５８】
この非走行レンジ変速比制御は、図１８に示すフローチャートに従って行なわれる。まずステップＳ１１でレンジがＮレンジあるいはＰレンジの非走行レンジであるか否かが判定され、ＹＥＳの場合は、次いでステップＳ１２で油温ｔが０°Ｃ以上かどうか、つまり作動油の粘度がそれほど高くならない常温時かどうかが判定される。さらに、常温時の場合は、ステップＳ１３でアイドルアップ状態でないか否かが判定され、以上の結果に応じて、レンジがＮレンジあるいはＰレンジの非走行レンジである場合に、変速機構２０，３０の変速比Ｎｇが、第１変速比Ｎｇ１（ステップＳ１４）、第２変速比Ｎｇ２（ステップＳ１５）、又は第３変速比Ｎｇ３（ステップＳ１６）にそれぞれ制御される。
【０１５９】
なお、ステップＳ１３におけるアイドルアップ状態であるかどうかの判定は、アイドルスイッチ３０８がＯＮで、エンジン回転数センサ３０２で検出されるエンジン回転数が、例えばエアコン等の作動によりエンジンの駆動負荷が増大して通常のアイドル回転数より大きい回転数に制御されているか否か等により判定される。
【０１６０】
ここで、この無段変速機１０においては、Ｄレンジにおける発進時には、変速機構２０，３０の変速比をギヤードニュートラルを実現する変速比とせず、図１９に示すように、変速機構２０，３０の変速比を、ギヤードニュートラルを実現する変速比Ｎｇｇから前進方向（変速機構２０，３０の変速比を大きくする方向（減速側））にずらせた変速比Ｎｇｏとして、変速機構２０，３０の変速比をただ一点しかないギヤードニュートラルを実現する変速比Ｎｇｇに正確に制御することの困難性を回避しつつ、トルクコンバータを備える自動変速機のようにクリープ力を生成するようになっている。
【０１６１】
そして、上記第１〜第３変速比Ｎｇ１，Ｎｇ２，Ｎｇ３は、この順に、上記Ｄレンジにおける発進時の変速比Ｎｇｏよりも徐々に増速側の変速比とされている。すなわち、いずれの場合においても、非走行レンジにおいては、変速機構２０，３０の変速比Ｎｇ１，Ｎｇ２又はＮｇ３が、走行レンジにおける発進時の変速比Ｎｇｏに比べて増速側であるので、変速機構２０，３０の慣性が大きくなり、エンジン１に対する回転抵抗が増して、該エンジン１の回転変動が低減され、その結果、車体振動が抑制されることになる。
【０１６２】
その場合に、アイドルアップ状態、つまりアイドル回転数が高められて、エンジン抵抗が増大した状態（ステップＳ１４）のときは、アイドルアップがＯＦＦの状態（ステップＳ１５）のときに比べて、変速機構２０，３０の変速比の増速側への変化が小さくされるから、これにより、エンジン１の燃費性能の低下が抑制される。
【０１６３】
また、これとは逆に、アイドルアップ状態（ステップＳ１４）のときは、アイドルアップがＯＦＦの状態（ステップＳ１５）のときに比べて、変速機構２０，３０の変速比の増速側への変化を大きくしてもよい。エンジン１の回転変動がより低減され、車体振動が有効に抑制されることになるからである。
【０１６４】
さらに、作動油の温度が低いとき、つまり作動油の粘度が高くなって、振動が伝わり易い状態（ステップＳ１６）のときは、常温時（ステップＳ１４又はステップＳ１５）に比べて、変速機構２０，３０の変速比の増速側への変化が大きくされるから、エンジンの回転変動がより低減され、その結果、車体振動が有効に抑制されることになる。
【０１６５】
また、これとは逆に、作動油の温度が低いときは、作動油の粘度が高くなって、エンジン１の回転負荷が増大するから、そのようなのとき（ステップＳ１６）は、常温時（ステップＳ１４又はステップＳ１５）に比べて、変速機構２０，３０の変速比の増速側への変化を小さくしてもよい。エンジン１に過大な負荷を作用させることが回避できるからである。
【０１６６】
さらには、油温による区分をさらに細分化し、作動油の粘度が著しく高くなって、エンジン１の回転変動が殆ど抑制される状態の極低温時、低温時、常温時の順に、変速機構２０，３０の変速比の増速側への変化を大きくするようにしてもよい。極低温時においてエンジン１に過大な負荷が作用し、エンジン１の燃費性能が低下することを抑制できると共に、常温時において車体振動を効果的に抑制できるからである。
【０１６７】
なお、このような非走行レンジにおいても、前述のＤレンジにおける出力回転変動低減制御のように、エンジン１の入力回転変動を打ち消すように、変速機構２０，３０の変速比を逆位相で周期的に変化させるようにしてもよい。
【０１６８】
また、図２０に示すように、例えばハイモードギア列９０の第２ギア９２にフライホイールのようなイナーシャ付与のための質量マス部材９２ａを取り付けて回転変動を低減するようにしてもよい。このとき、より大きな慣性を得るための大型のマス部材９２ａを図面上手前側に有する第２ギア９２を先に組み付けたのち、第１ギア９１を同じく図面上手前側から組み付けようとする場合において、該第１ギア９１の組付け性を改善するため、図示したように、上記マス部材９２ａに、第１ギア９１が干渉せず通過できるような円弧形状の切欠きを設けるとよい。そして、その場合には、該マス部材９２ａの切欠きは、軸心対称に二個形成し、第２ギア９２の回転に均衡がとれるようにする。
【０１６９】
前述したように、この無段変速機１０においては、コントロールユニット３００は、図１６に示したような、予め車速とスロットル開度に応じて設定された変速特性のマップを用い、これと車速センサ３０１で検出される車速の実測値、及びスロットル開度センサ３０３で検出されるスロットル開度の実測値を当てはめて、現実の走行状態に最適となるエンジン回転数の目標値を求め、そして該目標エンジン回転数に対応する最終変速比が得られるように、図１５に示したような制御特性に基づいて、変速機構２０，３０の変速比を無段階に変化させる変速制御を行なう。
【０１７０】
そして、発進当初は、ローモードクラッチ６０が締結され、ハイモードクラッチ７０が解放されたローモードでエンジン１の駆動トルクの動力伝達が行なわれ、車速ないしスロットル開度で示される車両の走行状態が、図１６中に示すモード切換ラインを横切って変化するときに、今度はローモードクラッチ６０が解放され、ハイモードクラッチ７０が締結されたハイモードでの動力伝達に切り換えられる。そして、以降は、車両の走行状態が変化して、図１６に示すローモード領域とハイモード領域との間を行き来する毎に、クラッチ６０，７０の掛け替え、すなわち動力伝達経路の切換え、ないしはモードの切換えが行なわれることになる。
【０１７１】
その場合に、これらの切換えが行なわれる上記モード切換ライン上では、Ｄレンジのローモード特性Ｌとハイモード特性Ｈとにおいて、相互に最終変速比が同じとなっているから、該最終変速比を連続的に変化させながら、切換時の大きなショックを抑制しつつモードの切換えを行なうことができる。
【０１７２】
ところで、車両の走行状態が上記モード切換ラインを横切って変化するのは、一つには運転者自身のアクセル操作により車速ないしスロットル開度が変化する場合があるが、これ以外に、運転者のアクセルペダルの踏み込みが一定、つまりスロットル開度が同一のときに、例えば車両が登坂降坂を繰り返す坂道に入ったようなときにも起こる。つまり、路面勾配の変化に伴ってエンジン１の駆動負荷が変化し、車速が増減するからである。そして、このときに、車速が上記モード切換ラインを挟んで加減速を繰り返すと、動力伝達経路ないしモードの切換えが短時間中に頻繁に起こり、その切換制御にハンチングが起こるという不具合が生じる。
【０１７３】
また、運転者としては、アクセル操作をしていないのであるから、該切り換えに伴うショックに対する違和感が大きく、それが頻繁に起こることにもなる。
【０１７４】
そこで、この無段変速機１０における上記コントロールユニット３００には、ローモードとハイモードとの間の切換えを行なう際に、該切換制御のハンチングを抑制し、それに伴う違和感の大きいショックを有効に回避するための制御プログラムが格納されている。
【０１７５】
このモード切換制御は、図２１に示すフローチャートに従って行なわれ、まずステップＳ２１で各種信号を読み込んだのち、ステップＳ２２でモードの切換中か否かを判定する。すなわち、変速機構２０，３０の入力回転数ＥＳＰが、モード切換ラインに対応する最終変速比ｃ（＝エンジン回転数／車速）と現車速Ｖとを乗算して得られる値に略等しいか否かを判定するのである。そして、ＹＥＳの場合は、ステップＳ２３に進んで、ローモードクラッチ６０とハイモードクラッチ７０との掛け替え中は、最終変速比を上記切換ライン対応変速比ｃに固定しておく。これは、クラッチの掛替えには所定の時間が必要とされ、掛替え終了時点では走行状態が変化してしまってモード切換ラインから外れ、その結果、切換ショックが生じる場合があるので、そのようなことのないように、クラッチの掛替動作中は、最終変速比を切換ライン対応変速比ｃに固定しておいて、上記ショックを回避しようとするものである。
【０１７６】
一方、ステップＳ２２でモードの切換中ではない、つまり走行状態が図１６に示すローモード領域又はハイモード領域にある場合は、次にステップＳ２４でハイモード領域かどうかをみて、ハイモードのときは、ステップＳ２５で減速中か否かを判定する。そして、ＹＥＳの場合は、次にステップＳ２６で前回加速中であったかどうかをみて、加速中であった場合、つまり今回初めて加速から減速に転じた場合には、ステップＳ２７で現時点における変速比を維持し、ステップＳ２８で走行状態が減速ライン上に到達するまで、その変速比固定を続ける。
【０１７７】
このとき、コントロールユニット３００に格納された変速マップには、図２２に示すように、スロットル開度毎に（図２２にはそのうちの一つを拡大図示）、モード切換ラインを挟むローモード領域及びハイモード領域の所定の範囲内で、二つの変速特性のラインが設定されており、それぞれ、同範囲内で、目標エンジン回転数が高く設定された方が加速用変速ラインと、低く設定された方が減速用変速ラインとされている。そして、これらの二つの変速特性ラインが設定されている範囲内において、例えば、上記のようにハイモード領域内で加速中であったものが路面勾配等の影響を受ける等して減速に転じた場合には、コントロールユニット３００は、それまで用いていた加速用変速ラインを減速用変速ラインに切り換えるのである。そして、その場合に、該切換期間中は、その変速ラインの切換えが開始された時点における変速比が上記ステップＳ２７のように維持されるから、図２２に概念的に示すように、加速用変速ライン上の符号カで示す走行状態から該加速用変速ライン上を低車速側に後戻りするのではなく、減速用変速ライン上の符号キで示す走行状態に移行し、したがって加速用ラインと減速用ラインとの間の変速特性の切換えの前後に渡って変速比が同一となり、その結果、変速比が急変せず、切換えに伴うショックの発生が抑制されることになる。
【０１７８】
そして、ステップＳ２８で加速用変速ラインから減速用変速ラインへの切換えが終了したと判定されたときには、該減速用変速ラインを用いた変速制御が行なわれる。つまり、前述したように、ステップＳ２９で、車速Ｖとスロットル開度ＴＶＯとから目標エンジン回転数ＥＳＰＯを求め、次いでステップＳ３５で、該目標エンジン回転数ＥＳＰＯと、変速機構２０，３０の現入力回転数（エンジン回転数）ＥＳＰとの偏差ΔＮを算出し、そしてステップＳ３６で、その偏差ΔＮに対応するパルス数ΔＰＵＬＳを設定して、最終的にステップＳ３７で、該パルス数ΔＰＵＬＳをステッピングモータに出力することになる。
【０１７９】
また、ステップＳ２４でローモードであると判定された場合には、ステップＳ３０に進み、以下ステップＳ３１からステップＳ３４で上記に準じた制御が行なわれる。すなわち、同じく図２２に概念的に示すように、ローモード領域の減速用変速ライン上の符号サで示す走行状態において減速から加速に転じた場合には、該走行状態サから減速用変速ライン上を高車速側に後戻りするのではなく、加速用変速ライン上の符号シで示す走行状態に移行するのである。そして、加速用変速ラインへの切り換えが終了したときに、該加速用変速ラインを用いる変速制御が実行され、上記ステップＳ３５〜ステップＳ３７で最終的にステッピングモータのパルス数制御、つまり変速制御が行なわれる。
【０１８０】
このように、同一のスロットル開度に対して、加速用変速ラインと減速用変速ラインとが設けられているから、例えば図２２において、運転者がアクセル操作をしていない状態で、車両が下り坂に入って加速走行となり、加速用ライン上を符号スのように変化しているとすると、モード切換ラインを横切った時点でモードの切り換えが行なわれる。そしてハイモード領域に入ってから、次に路面が登り坂となって減速走行となったときには、符号カから減速用ライン上の符号キの状態に移行し、そののち該減速用ライン上を符号クのように変化して、再びモード切換ラインを横切った時点でモードの切り換えが行なわれる。
【０１８１】
さらに、ローモード領域に入ってから、次に走行路面がまた下り坂となって車両が加速状態となると、符号サから符号シのように加速用変速ライン上に移行して、該加速用ライン上を符号スのように移動することになる。
【０１８２】
したがって、同一のスロットル開度に対して単一の変速特性ラインのみが設定され、例えば上記設例でいえば、符号カの状態から同じ加速変速ライン上を反ス方向に移動したり、又は符号サの状態から同じ減速変速ライン上を反ク方向に移動したりする場合に比べて、上記符号カの状態からキの状態、又は符号サの状態からシの状態に移行するのに要する時間だけ、先のモード切換が起こってから次のモード切換えが起こるまでの時間が長引き、これにより、モード切換制御のハンチングが抑制され、それに伴う違和感の大きいショックの頻繁な発生が低減されることになる。
【０１８３】
なお、その場合に、変速特性ラインの切換中に変速比をライン切換開始時点における変速比に固定する制御に代えて、図２２に符号ケ又は符号セで示すように、一気に特性ラインの切換えを行なってもよい。この場合は、変速特性ラインの切換えには時間が費やされないけれども、上記符号ケの状態からク方向に移動してモード切り換えラインを横切るまでの時間が、符号カの状態から反ス方向に移動してモード切り換えラインを横切るまでの時間に比べて長くかかることになり、また、上記符号セの状態からス方向に移動してモード切り換えラインを横切るまでの時間が、符号サの状態から反ク方向に移動してモード切り換えラインを横切るまでの時間に比べて長くかかることになるから、これによってもモード切換制御のハンチングが抑制され、それに伴う違和感の大きいショックの頻繁な発生が低減されることになる。
【０１８４】
さらに、加速用変速ラインと減速用変速ラインとが、モード切換ラインを挟む所定の範囲内においてのみ個別に設定されているから、これらの両特性を格納するコントロールユニット３００のメモリの容量消費が抑制される。なお、これらの二つの変速ラインをモード切換ラインを挟む狭い範囲で設定すると、該変速ラインの切換え前後におけるエンジン回転数の変化が大きくなるので、メモリの容量消費との兼ね合いにおいて、二つの変速ラインを個別に設定する範囲を定めることが好ましい。
【０１８８】
【発明の効果】
以上説明したように、本願の第１発明によれば、トロイダル変速機構を経由させる動力伝達のためのリング状のギアがディスクとは別体とされて該ディスクの外周に嵌合されていると共に、ギアは、浸炭組織の層の厚みが小さくなるように浸炭され、ディスクは、浸炭組織の層の厚みが大きくなるように浸炭されているから、ギアは噛み合いにおいて歯が折れる等の損傷が発生し難くなり、ディスクはローラとの間の回転摩擦や圧力に耐えて塑性変形し難くなる。
【０１８９】
また、ギアとディスクとの溶接による接合部が、ディスク面から退避して設けられているから、該溶接が部材表面に存在する浸炭組織の層を避けて行なわれることになり、両部材を確実に溶接することが可能となる。
【０１９０】
そして、第２発明によれば、ディスクの外周とギアの内周とに渡り座ぐり部が設けられ、該座ぐり部内で溶接が行われているので、接合部において溶接用の金属が盛り上がった状態で残っても、その盛り上がった溶接用金属がローラが圧接されるディスク面から突出することが回避されて、該ローラを上記溶接用金属と干渉させることなく、ディスク面の広い範囲で傾転させることが可能となり、幅広い変速比が得られることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係るトロイダル式無段変速機の機械的構成を示す骨子図である。
【図２】 同変速機の要部の具体的構造を示す展開図である。
【図３】 図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】 ハイモードギア列を構成する第１ギアの組付けの態様を示す断面図である。
【図５】 ローディングカムとローモードギア列を構成する第１ギア及び入力ディスクとの組付け関係を示す一部切欠き図である。
【図６】 インプットシャフト上の構成を示す拡大断面図である。
【図７】 セカンダリシャフト上の構成を示す拡大断面図である。
【図８】 本発明の実施の形態に係るトロイダル式無段変速機における循環トルクの流れを説明する概略線図である。
【図９】 同変速機の油圧制御の回路図である。
【図１０】 図３のＢ方向からみた変速制御用の油圧を生成する三層弁の部分断面図である。
【図１１】 図３のＣ方向からみたカム機構の部分断面図である。
【図１２】 本発明の実施の形態に係るトロイダル式無段変速機における制御システム図である。
【図１３】 変速制御の前提となるトラクション力の説明図である。
【図１４】 ステップモータのパルス数とトロイダル変速比との関係を示す特性図である。
【図１５】 ステップモータのパルス数と最終変速比との関係を示す特性図である。
【図１６】 変速制御に用いられる特性図である。
【図１７】 コントロールユニットが行なう出力回転変動低減制御のフローチャート図である。
【図１８】 コントロールユニットが行なう非走行レンジ変速比制御のフローチャート図である。
【図１９】 同非走行レンジ変速比制御における特性図である。
【図２０】 回転変動を低減するためのマス部材をハイモードギア列を構成する第２ギアに組み付ける態様を示す説明図である。
【図２１】 コントロールユニットが行なうモード切換制御のフローチャート図である。
【図２２】 同モード切換え制御に用いられる特性図の特徴を拡大図示する説明図である。
【符号の説明】
１ エンジン
１０ トロイダル式無段変速機
１１ インプットシャフト
１２ プライマリシャフト
１３ セカンダリシャフト
２０，３０ 無段変速機構
２１，３１ 入力ディスク
２２，３２ 出力ディスク
３４ 一体化出力ディスク
２３，３３ ローラー
２５ トラニオン
５０ 遊星歯車機構
５１ ピニオンキャリヤ
５２ サンギヤ
５３ インターナルギヤ
６０ ローモードクラッチ
７０ ハイモードクラッチ
８０ ローモードギヤ列
９０ ハイモードギヤ列
９１ ハイモードギヤ列の第１ギア
９２ ハイモードギヤ列の第２ギア
１００ 変速機ケース
１１０ 変速制御ユニット
１１１ 油圧制御部
１１２ トラニオン駆動部
１１５ 増速用油圧室
１１６ 減速用油圧室
１２０ クラッチ制御ユニット
２２０，２３０ 三層弁
２２２，２３２ スリーブ
２２３，２３３ スプール
２４１ シフトバルブ
２７１，２７２ ソレノイドバルブ
Ｙ，Ｙ’ 座ぐり部
Ｚ 溶接用金属
Ｚ’ 結合部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a toroidal continuously variable transmission, in particular, a toroidal continuously variable transmission provided with a gear for transmitting power via a toroidal transmission mechanism in order to adopt a geared neutral starting system or the like. About.
[0002]
[Prior art]
As a continuously variable transmission for automobiles, a roller that transmits power between both disks is interposed between an input disk and an output disk that are arranged opposite to each other. Toroidal continuously variable transmissions that change the transmission ratio of power transmission between both disks steplessly by changing the contact position with respect to the radial direction are being put into practical use. Some of the machines are known to employ a starting system using geared neutral.
[0003]
In this starting system, a toroidal transmission mechanism having a pair of input / output disks and rollers as described above is arranged on an input shaft connected to the engine, and on a secondary shaft parallel to the input shaft. A planetary gear mechanism having three rotating elements, a sun gear, an internal gear, and a pinion carrier that supports the planetary pinion meshing with both gears, is arranged, and the internal gear of these rotating elements is used as an output element. However, the engine rotation is input directly to the pinion carrier and input to the sun gear via the toroidal transmission mechanism.
[0004]
Then, by controlling the gear ratio of the toroidal transmission mechanism, the ratio of the rotational speeds input to the pinion carrier and the sun gear of the planetary gear mechanism is controlled to the ratio at which the internal gear as the output element stops, so that the neutral The internal gear is configured to rotate in the forward or backward direction by realizing the state and increasing / decreasing the gear ratio of the toroidal transmission mechanism from this state.
[0005]
According to this starting method, the vehicle can be started without using a clutch or a torque converter connected at the time of starting, and the response and power transmission efficiency at the time of starting are improved.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in this case, in order to input the engine rotation to the sun gear of the planetary gear mechanism through the toroidal transmission mechanism, gears that mesh with the toroidal transmission mechanism and the sun gear may be disposed. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-219956 discloses that a gear on the toroidal transmission mechanism side is provided at the peripheral portion of the disk whose speed ratio is changed by tilting of a roller.
[0007]
According to this, an increase in the axial dimension of the toroidal transmission mechanism on the shaft is suppressed as compared with the case where the gear is disposed on the input shaft together with the disk, the roller and the like. Thus, the layout of the transmission mechanism and the overall toroidal continuously variable transmission can be improved.
[0008]
However, in general, when a gear for transmitting power to and from a planetary gear mechanism or the like is provided on the disk, the following problems occur.
[0009]
That is, the disk is rotatably provided around the input shaft, and a roller is pressed against the center near the input shaft to transmit power between the disks, and the speed ratio of the power transmission is changed. It has become so. Therefore, a hardness sufficient to withstand rotational friction and pressure with the roller and not to be plastically deformed is required in the central portion near the input shaft.
[0010]
On the other hand, when the gear is provided at the peripheral edge of the disc, if the peripheral edge is as hard as the central portion, the teeth are broken at the meshing between the gear and the sun gear. Since damage is likely to occur, it is better that the peripheral edge of the disk on which the gear is provided has some toughness.
[0011]
As described above, when a gear is provided on the disk of the toroidal transmission mechanism, different material characteristics are required at the portion where the gear is provided and the portion where the roller is pressed against. The problem is how to respond.
[0012]
The present invention addresses the above-described problem in the case where a gear that meshes with a gear on the planetary gear mechanism side is provided on the disk of the toroidal transmission mechanism, for example, to adopt a geared neutral starting system, and the roller is pressed against The central portion that resists rotational friction and pressure between the rollers does not plastically deform, and the peripheral portion where the gear is provided is less susceptible to damage such as breaking of teeth when the gear is engaged with another gear. It is an object of the present invention to provide a toroidal continuously variable transmission including a disk.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention is configured as follows.
[0014]
  First, the invention according to claim 1 of the present application (hereinafter referred to as “first invention”) is formed by tilting a roller interposed between a pair of disks opposed to each other. A toroidal transmission mechanism configured to change the transmission ratio steplessly is provided.TA toroidal continuously variable transmission,A ring-shaped gear for power transmission via the speed change mechanism is separated from the disk and is fitted to the outer periphery of the disk, and the gear is formed so that the thickness of the carburized tissue layer is reduced. The disc is carburized so that the thickness of the carburized tissue layer is increased, and a joint portion by welding between the gear and the disc is provided to be retracted from the disc surface.It is characterized by that.
[0015]
  The invention according to claim 2 (hereinafter referred to as “second invention”) is the first invention., A counterbore part is provided between the outer periphery of the disk and the inner periphery of the gear, and welding is performed in the counterbore partIt is characterized by that.
[0022]
With the above configuration, each invention of the present application operates as follows.
[0026]
  FirstThe second1According to the invention,A ring-shaped gear for power transmission via the toroidal transmission mechanism is separated from the disk and is fitted to the outer periphery of the disk.Carburized to reduce the thickness of the charcoal layer., The discCarburized to increase the thickness of the carburized structure layer.HaveBecauseThe gear isLess likely to cause damage such as broken teeth during meshingBecome,DiscDifficult to plastically withstand rotational friction and pressure between rollersBecome.
[0027]
  In addition, since the joint portion by welding of the gear and the disk is provided by being retracted from the disk surface, the welding is performed while avoiding the carburized structure layer existing on the surface of the member. Can be welded to.
[0028]
  AndThe second2According to the invention,A counterbore is provided on the outer periphery of the disk and the inner periphery of the gear, and welding is performed in the counterbore,Even if the welding metal remains in a raised state at the joint, it is avoided that the raised welding metal protrudes from the disk surface to which the roller is pressed, and the roller interferes with the welding metal. Therefore, the disc can be tilted over a wide range of the disk surface, and a wide gear ratio can be obtained.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, regarding the continuously variable transmission according to the embodiment of the present invention, the mechanical configuration, the configuration of the hydraulic control circuit, and the specific operation of the shift control will be described.
[0031]
FIG. 1 is a skeleton diagram showing a mechanical configuration of a toroidal continuously variable transmission according to the present embodiment. This transmission 10 is connected to an output shaft 2 of an engine 1 via a torsional damper 3. An input shaft 11, a hollow primary shaft 12 loosely fitted to the outside of the shaft 11, and a secondary shaft 13 disposed in parallel to the shafts 11 and 12, and these shafts 11 to 13 are These are arranged so as to extend in the lateral direction of the vehicle.
[0032]
Further, on the axes of the input shaft 11 and the primary shaft 12 in the continuously variable transmission 10, toroidal first and second transmission mechanisms 20 and 30 and a loading cam 40 are disposed. A planetary gear mechanism 50, a low mode clutch 60 and a high mode clutch 70 are disposed on the axis of the secondary shaft 13. A low mode gear train 80 and a high mode gear train 90 are interposed between the axis of the input shaft 11 and the primary shaft 12 and the axis of the secondary shaft 13.
[0033]
The first and second speed change mechanisms 20 and 30 have substantially the same configuration, and both have input disks 21 and 31 and output disks 22 and 32 whose opposing surfaces are toroidal surfaces, and these opposing surfaces. Two rollers 23 and 33 for transmitting power between the two disks 21 and 22 and between the disks 31 and 32 are interposed between the rollers 23 and 33, respectively.
[0034]
The first speed change mechanism 20 arranged farther from the engine 1 has the input disk 21 disposed on the opposite side of the engine, the output disk 22 disposed on the engine side, and the second transmission mechanism 20 disposed closer to the engine 1. In the transmission mechanism 30, the input disk 31 is disposed on the engine side and the output disk 32 is disposed on the opposite engine side, and the input disks 21 and 31 of both the transmission mechanisms 20 and 30 are coupled to both ends of the primary shaft 12. In addition, the output disks 22 and 32 are integrated and supported rotatably on the intermediate portion of the primary shaft 12.
[0035]
Further, a first gear 81 constituting the low mode gear train 80 is coupled to the end of the input shaft 11 on the side opposite to the engine, and the first gear 81 and the input disk 21 of the first transmission mechanism 20 are connected to each other. A loading cam 40 is interposed between the output disks 22 and 33 (hereinafter referred to as “integrated output disk 34”) integrated with the first and second continuously variable transmission mechanisms 20 and 30. In addition, a first gear 91 constituting the high mode gear train 90 is provided.
[0036]
On the other hand, a second gear 82 constituting the low mode gear train 80 is rotatably supported at the end of the secondary shaft 13 on the non-engine side, and is connected to the first gear 81 via an idle gear 83. At the same time, the planetary gear mechanism 50 is disposed at an intermediate portion of the secondary shaft 13. A low mode clutch 60 that connects or disconnects the pinion carrier 51 of the planetary gear mechanism 50 and the second gear 82 of the low mode gear train 80 is interposed.
[0037]
Further, on the engine side of the planetary gear mechanism 50, the second gear meshing with the first gear 91 of the high mode gear train 90 provided on the outer periphery of the integrated output disk 34 of the first and second transmission mechanisms 20, 30 is provided. 92 is rotatably supported, the second gear 92 and the sun gear 52 of the planetary gear mechanism 50 are coupled, and the internal gear 53 of the planetary gear mechanism 50 is coupled to the secondary shaft 13, and A high mode clutch 70 for connecting or disconnecting the second gear 92 of the high mode gear train 90 and the secondary shaft 13 is provided on the engine side of the planetary gear mechanism 50.
[0038]
A differential device 5 is connected to an end of the secondary shaft 13 on the engine side via an output gear train 4 composed of first and second gears 4a and 4b and an idle gear 4c. Power is transmitted to left and right drive wheels (not shown) via drive shafts 6a and 6b extending from left to right.
[0039]
Next, each component of the transmission 10 will be described in detail with reference to FIG.
[0040]
First, the first and second speed change mechanisms 20 and 30 will be described. The speed change mechanisms 20 and 30 have substantially the same configuration, and as described above, the input disks 21 and 31 whose opposing faces are toroidal faces. And the output disks 22 and 32 (integrated output disk 34), and rollers 23 and 33 for transmitting power between the input and output disks 21 and 22 and 31 and 32, respectively, between the opposing surfaces. Two are provided.
[0041]
The configuration of the first transmission mechanism 20 will be described in more detail with reference to FIG. 3. The pair of rollers 23 and 23 includes shafts 24 and 24 that extend substantially radially in the input and output disks 21 and 22. Are supported by trunnions 25 and 25 respectively, and are arranged in parallel in the vertical direction in a substantially horizontal posture on the opposite side of the circumference of the toroidal surfaces of the input and output disks 21 and 22 opposite to each other at 180 °. Are in contact with the toroidal surfaces of the disks 21 and 22 at two positions opposite to each other at 180 °.
[0042]
The trunnions 25, 25 are supported between left and right support members 26, 26 attached to the transmission case 100, and are tangential to both the disks 21, 22 and to the shafts 24, 24 of the rollers 23, 23. Rotation around the orthogonal horizontal axis X, X and linear reciprocation in the axis X, X direction are possible. The trunnions 25, 25 are connected to rods 27, 27 extending sideways along the axial centers X, X, and the side surfaces of the transmission case 100 are provided with these rods 27, 27. A shift control unit 110 that tilts the rollers 23 and 23 is attached via the 27 and the trunnions 25 and 25.
[0043]
The shift control unit 110 includes a hydraulic control unit 111 and a trunnion drive unit 112, and the trunnion drive unit 112 includes a first trunnion 25 positioned above.1Speed increasing and decelerating pistons 113 attached to the rod 271, 1141And the second trunnion 25 located below2Similarly, the piston 113 for speed-up and speed-down attached to the rod 272, 1142And the upper piston 1131, 1141Speed increasing and decelerating hydraulic chambers 115 on opposite surfaces of each other1, 1161But also the lower piston 1132, 1142Speed increasing and decelerating hydraulic chambers 115 on opposite surfaces of each other2, 1162Are provided.
[0044]
The first trunnion 25 located above1About the speed increasing hydraulic chamber 1151On the roller 23 side, the deceleration hydraulic chamber 1161Are arranged on the side opposite to the roller 23, and the second trunnion 25 is located below.2About the speed increasing hydraulic chamber 1152On the side opposite to the roller 23, the hydraulic chamber 116 for deceleration1Are arranged on the roller 23 side.
[0045]
The speed increasing hydraulic pressure P generated by the hydraulic pressure control unit 111 isHHowever, the first trunnion 25 is located above the oil passages 117 and 118.1Speed increase hydraulic chamber 1151And the second trunnion 25 located below2Speed increase hydraulic chamber 1152And the deceleration hydraulic pressure P generated by the hydraulic pressure control unit 111 as well.LHowever, the first trunnion 25 is located above through an oil passage (not shown).1Deceleration hydraulic chamber 1161And the second trunnion 25 located below2Deceleration hydraulic chamber 1162To be supplied.
[0046]
Here, taking the first speed change mechanism 20 as an example, the speed increasing and decelerating hydraulic pressure P is described above.H, PLThe relationship between the supply control and the speed change operation of the speed change mechanism 20 will be briefly described.
[0047]
First, the first and second trunnions 25 are operated by the operation of the hydraulic control unit 111 shown in FIG.1, 252Speed increase hydraulic chamber 11511152Speed increase hydraulic pressure P supplied toHBut the first and second trunnions 251, 252Deceleration hydraulic chamber 1161, 1162Deceleration hydraulic pressure P supplied toLWhen it becomes relatively higher than the predetermined balanced state, the upper first trunnion 251Is the lower second trunnion 25 on the right side of the drawing.2Will move horizontally to the left.
[0048]
At this time, if the illustrated output disk 22 is rotating in the x direction, the upper first roller 231Is subjected to a downward force from the output disk 22 due to the rightward movement, and receives an upward force from the input disk 21 which is on the near side of the drawing and rotates in the anti-x direction. The lower second roller 232Will receive an upward force from the output disk 22 and a downward force from the input disk 21 due to the leftward movement. As a result, the upper and lower rollers 231, 232In both cases, the contact position with the input disk 21 is tilted so that the contact position with the output disk 22 moves outward in the radial direction and the contact position with the output disk 22 moves inward in the radial direction. ).
[0049]
In contrast to the above, the first and second trunnions 251, 252Deceleration hydraulic chamber 1161, 1162Deceleration hydraulic pressure P supplied toLBut the first and second trunnions 251, 252Speed increase hydraulic chamber 11511152Speed increase hydraulic pressure P supplied toLWhen it becomes relatively higher than the predetermined balanced state, the upper first trunnion 251Is the lower second trunnion 25 on the left side of the drawing.2Move horizontally to the right respectively.
[0050]
At this time, the upper first roller 231Receives an upward force from the output disk 22 and a downward force from the input disk 21, and the second roller 23 below.2Receives a downward force from the output disk 22 and an upward force from the input disk 21. As a result, the upper and lower rollers 231, 232In both cases, the contact position with the input disk 21 is tilted so as to move inward in the radial direction and the contact position with the output disk 22 is moved outward in the radial direction, so that the gear ratio of the transmission mechanism 20 increases (deceleration). .
[0051]
It should be noted that the hydraulic pressure P for increasing speed and decelerating by such a hydraulic pressure control unit 111 is used.H, PLThe supply operation will be described in detail in the description of the hydraulic control circuit described later.
[0052]
The configuration and operation of the first transmission mechanism 20 as described above are the same for the second transmission mechanism 30.
[0053]
As shown in FIG. 2, the input disks 21 and 31 of the first and second transmission mechanisms 20 and 30 are respectively spline-fitted to both ends of the hollow primary shaft 12 loosely fitted on the input shaft 11. Thus, the input disks 21 and 31 always rotate in the same direction, and as described above, the output disks 22 and 32 of the both speed change mechanisms 20 and 30 are integrated. The rotational speeds on the output side of the mechanisms 20 and 30 are always the same. Accordingly, the transmission ratio control of the first and second transmission mechanisms 20 and 30 by the tilt control of the rollers 23 and 33 as described above is also performed so that the transmission ratio is always kept the same. Is called.
[0054]
Here, as shown in an enlarged view in FIG. 4, a first gear 91 formed in a ring shape of the high mode gear train 90 is fitted to the outer peripheral surface of the integrated output disk 34. It is integrally fixed to the integrated output disk 34 by welding with a beam. In that case, a counterbore portion Y is provided over the outer periphery on one side surface of the integrated output disk 34 and the inner periphery on the corresponding side surface side of the first gear 91. The gear 91 and the disk 34 are welded. That is, the joint portion is provided so as to be retracted from the toroidal surface (disk surface) 34a on the one side surface side.
[0055]
Accordingly, even if the welding metal Z rises and remains in the welded portion due to this welding, the joint portion is retracted from the toroidal surface 34a, so that the welding metal Z is prevented from protruding from the toroidal surface 34a. Thus, the welding metal Z and the roller do not interfere with each other, and the roller can be tilted over a wide range of the toroidal surface 34a.
[0056]
Further, as described above, the first gear 91 is fixed to the outer periphery of the integrated output gear 34 by welding, so that the backlash in the axial direction of the first gear 91 is suppressed and the support thereof is stabilized. Become.
[0057]
In this case, the first gear 91 is formed from a material having low hardness, and conversely, the integrated output disk 34 is formed from a material having high hardness. As a result, the first gear 91 has toughness and damage such as breaking of teeth when meshing with the second gear 92 of the same high mode gear train 90 connected to the sun gear 52 of the planetary gear mechanism 50. On the other hand, the integrated output disk 34 itself is resistant to plastic deformation in the contact with the roller, withstanding the contact pressure and rotational friction.
[0058]
In addition, in this way, not only the integrated output disk 34 and the first gear 91 are respectively created using materials having different hardness from the beginning, but also the integrated output disk 34 and the first gear 91 are formed using the same material. After each of the first gears 91 is created, the first gear 91 is carburized so that the thickness of the carburized structure is reduced, and the integrated output disk 34 is carburized so that the thickness of the carburized structure is increased. The hardness of the first gear 91 can be reduced, and the hardness of the integrated output disk 34 can be increased. When the hardness is varied by carburization in this way, the welding is performed by avoiding the carburized structure layer existing on the material surface by providing the joint portion withdrawn from the disk surface. Can be joined.
[0060]
Further, the first gear 91 and the integrated output disk 34 are not individually formed and then integrated, but one member is processed from the beginning, and the first gear 91 is formed at the peripheral portion, and the central portion The integrated output disk 34 may be formed. In this case, for example, by carburizing the peripheral portion where the gear 91 is formed so that the thickness of the carburized structure is reduced, the hardness is reduced, and conversely, the central portion where the integrated output disk 34 is formed is formed. For example, the hardness is increased by carburizing such that the thickness of the carburized structure increases.
[0061]
  On the other hand, the loading cam 40 has a cam disk 41 interposed between the first gear 81 of the low mode gear train 80 and the input disk 21 of the first continuously variable transmission mechanism 20.5As shown in FIG. 4, the surfaces of the cam disk 41 and the input disk 21 facing each other are used as cam surfaces that repeat unevenness in the circumferential direction, and a plurality of rollers 43. The configuration is arranged.
[0062]
  The cam disk 41 is connected to the first gear 81 of the low mode gear train 80 that is spline-fitted to the end of the input shaft 11 opposite to the engine via a plurality of pin members 44... 44 arranged in the axial direction. It is connected so as to rotate integrally,6As shown in the figure, a disc spring 45, 45, a needle thrust bearing 46, and a bearing race 47 are interposed between the cam disk 41 and the flange portion 12a provided on the primary shaft 12. The cam disk 41 is pressed toward the input disk 21 by the spring force of the disc springs 45 and 45.
[0063]
As a result, the rollers 43... 43 are sandwiched between the recesses 21 a and 41 a of the cam surfaces of both the disks 21 and 41 and input from the input shaft 11 to the cam disk 41 via the first gear 81 of the low mode gear train 80. Torque is transmitted to the input disk 21 of the first transmission mechanism 20 and further to the input disk 31 of the second transmission mechanism 30 via the primary shaft 12.
[0064]
  Figure6As shown, an oil pump 102 is attached to the cover 101 on the non-engine side and is driven by a first gear 81 of a low mode gear train 80 that rotates integrally with the input shaft 11.
[0065]
  Next, figure7Thus, the configuration of the planetary gear mechanism 50, the low mode clutch 60, the high mode clutch 70, and the like on the secondary shaft 13 will be described.
[0066]
A second gear 92 that constitutes the high mode gear train 90 is disposed at the center of the secondary shaft 13, and the planetary gear mechanism 50 is disposed adjacent to the rear (on the opposite side of the engine, the same applies hereinafter). The second gear 92 and the sun gear 52 of the planetary gear mechanism 50 are connected to each other. In addition, a flange member 54 coupled to the internal gear 53 of the planetary gear mechanism 50 is spline-fitted to the secondary shaft 13 at the rear thereof.
[0067]
Further, a low mode clutch 60 is disposed behind the planetary gear mechanism 50. The clutch 60 is rotatably supported on the secondary shaft 13 and is disposed on the inner side in the radial direction of the drum member 61 to which the second gear 82 of the low mode gear train 80 is fixed. A hub member 62 coupled to the pinion carrier 51 via a flange member 55, a plurality of clutch plates 63... 63 alternately splined thereto, and a piston 64 disposed inside the drum member 61. Have
[0068]
The space between the piston 64 and the drum member 61 at the back of the piston 64 is a hydraulic chamber 65. When the hydraulic pressure for fastening generated by the clutch control unit 120 shown in FIG. The clutch plate 63... 63 is fastened by the stroke of 64 against the spring 66 (engine side, the same applies hereinafter), whereby the second gear 82 of the low mode gear train 80 is connected to the clutch plate 63. The pinion carrier 51 of the planetary gear mechanism 50 is coupled.
[0069]
A balance piston 67 is disposed on the front surface side of the piston 64, and lubricating oil is introduced into the balance chamber 68 between the pistons 64 and 67, whereby centrifugal force acting on the hydraulic oil in the hydraulic chamber 65 is applied. The pressure acting on the piston 64 in an unbalanced manner is offset and uniformed.
[0070]
A high mode clutch 70 is disposed in front of the second gear 92 of the high mode gear train 90. The clutch 70 is also disposed on the inner side in the radial direction of the drum member 71 coupled to the first gear 4a of the output gear train 4 splined to the secondary shaft 13 via the parking mechanism gear 4d. A hub member 72 coupled to the second gear 92, a plurality of clutch plates 73... 73 alternately splined thereto, and a piston 74 disposed inside the drum member 71 are provided.
[0071]
When the fastening hydraulic pressure generated by the clutch control unit 120 is supplied to the hydraulic chamber 75 provided at the back of the piston 74, the piston 74 strokes backward against the spring 76. The clutch plates 73... 73 are fastened, whereby the second gear 92 of the high mode gear train 90 and the secondary shaft 13 or the output gear train 4 splined to the shaft 13 are connected via the clutch 70. The first gear 4a is coupled.
[0072]
The high mode clutch 70 is also provided with a balance piston 77 behind the piston 74, and lubricating oil is introduced into the balance chamber 78 between the pistons 74 and 77, so that the hydraulic oil in the hydraulic chamber 75 is provided. The centrifugal force acting on the piston 74 cancels out the pressure acting on the piston 74 and makes it uniform.
[0073]
The anti-engine side cover 101 has an oil passage 131 for supplying the hydraulic pressure generated by the clutch control unit 120 shown in FIG. 3 to the hydraulic chamber 65 of the low mode clutch 60, and an oil provided in the secondary shaft 13. An oil passage 133 for supplying the hydraulic chamber 75 of the high mode clutch 70 via the passage 132 is provided.
[0074]
The supply control of the engagement hydraulic pressure to the low mode clutch 60 and the high mode clutch 70 by the clutch control unit 120 will be described in detail in the description of the hydraulic control circuit described later.
[0075]
Here, the mechanical operation of the continuously variable transmission 10 configured as described above will be described.
[0076]
First, while the vehicle is stopped, the low mode clutch 60 is engaged and the high mode clutch 70 is disengaged in FIG. 1 and FIG. The rotation is transmitted from the end of the input shaft 11 on the non-engine side to the secondary shaft 13 side through the low mode gear train 80 including the first gear 81, the idle gear 83, and the second gear 82, and the low mode clutch. 60 is input to the pinion carrier 51 of the planetary gear mechanism 50.
[0077]
The rotation from the engine 1 input to the input shaft 11 is input from the first gear 81 of the low mode gear train 80 to the input disk 21 of the first transmission mechanism 20 via the loading cam 40 adjacent thereto. And the second transmission mechanism 30 disposed at the end of the shaft 12 on the engine side from the input disk 21 via the primary shaft 12 at the same time as being transmitted to the integrated output disk 34 via the rollers 23, 23. Is input to the input disk 31 and is transmitted to the integrated output disk 34 via the rollers 33 and 33 in the same manner as the first transmission mechanism 20. In that case, the oil pressure P for speed increase and deceleration by the speed change control unit 110 shown in FIG.H, PLWith this control, the tilt angles of the rollers 23 and 33 in the first and second transmission mechanisms 20 and 30, that is, the transmission ratios of both transmission mechanisms 20 and 30 are controlled to a predetermined transmission ratio.
[0078]
The rotation of the integrated output disk 34 of the first and second speed change mechanisms 20 and 30 is a high speed formed by a first gear 91 provided on the outer periphery of the disk 34 and a second gear 92 on the secondary shaft 13. It is transmitted to the sun gear 52 of the planetary gear mechanism 50 through the mode gear train 90.
[0079]
Therefore, rotation is input to the planetary gear mechanism 50 between the pinion carrier 51 and the sun gear 52. At this time, the ratio of the rotation speeds is the speed change of the first and second transmission mechanisms 20 and 30. By setting the predetermined ratio by the ratio control, the rotation of the internal gear 53 of the planetary gear mechanism 50, that is, the rotation input from the secondary shaft 13 to the differential device 5 via the output gear train 4 is made zero. The transmission 10 is in a geared neutral state.
[0080]
If the gear ratio of the first and second speed change mechanisms 20 and 30 is changed from this state to change the ratio of the input rotational speed to the pinion carrier 51 and the input rotational speed to the sun gear 52, the speed change is achieved. When the overall gear ratio of the machine 10 (hereinafter referred to as “final gear ratio”) is large, that is, in the low mode, the internal gear 53 or the secondary shaft 13 rotates in the forward or backward direction, and the vehicle It will start.
[0081]
  In this low mode, when the vehicle is in a positive drive state by the engine 1,8Circulation torque as shown in FIG. That is, as indicated by an arrow a, torque from the engine 1 is transmitted from the opposite end of the input shaft 11 to the secondary shaft 13 side via the low mode gear train 80, while the planetary gear on the secondary shaft 13. Torque as a reaction force generated in the mechanism 50 is returned to the output disk 34 of the continuously variable transmission mechanisms 20 and 30 through the high mode gear train 90 as indicated by an arrow b. Therefore, in this low mode, torque is transmitted from the output disk 34 to the input disks 21 and 31 in the transmission mechanisms 20 and 30.
[0082]
On the other hand, after starting in the forward direction as described above, the high mode clutch 70 is engaged at a predetermined timing, and if the low mode clutch 60 is released, the rotation from the engine 1 input to the input shaft 11 is prevented. In the same manner as in the low mode, the loading cam 40 inputs to the input disks 21 and 31 of the first and second transmission mechanisms 20 and 30, and the integrated output disk 34 via the rollers 23 and 33, respectively. And is transmitted from the high mode gear train 90 to the secondary shaft 13 via the high mode clutch 70.
[0083]
At this time, the planetary gear mechanism 50 is in an idle state, and the final gear ratio corresponds only to the gear ratios of the first and second gear mechanisms 20, 30, and the final gear ratio is small, that is, It is controlled steplessly in the high mode state.
[0084]
Next, a hydraulic control circuit of the continuously variable transmission 10 constituted by the transmission control unit 110 and the clutch control unit 120 shown in FIG. 3 will be described.
[0085]
  Figure9As shown in FIG. 2, the hydraulic control circuit 200 includes a regulator valve 202 that adjusts the pressure of the hydraulic oil discharged from the oil pump 102 to a predetermined line pressure and outputs it to the main line 201, and a supply from the main line 201. The line pressure generated is a source pressure, a predetermined relief pressure is generated, and the relief valve 204 that outputs this to the relief pressure line 203 is operated by a range switching operation by the driver of the vehicle. A manual valve 208 that communicates with the first and second output lines 205 and 206 in the range, communicates with the first and third output lines 205 and 207 in the R range, and shuts off the line pressure in the N range and P range, respectively. It has been.
[0086]
The regulator valve 202 and the relief valve 204 are provided with a line pressure linear solenoid valve 209 and a relief pressure linear solenoid valve 210, respectively, and a reducing valve 211 that generates a constant pressure using the line pressure as a source pressure. The linear solenoid valves 209 and 210 each generate a control pressure based on the constant pressure generated by the reducing valve 211. These control pressures are supplied to the control ports 202a and 204a of the regulator valve 202 and the relief valve 204, so that the regulated values of the line pressure and the relief pressure are controlled by the linear solenoid valves 209 and 210, respectively. It will be.
[0087]
In addition, the hydraulic pressure control circuit 200 includes a speed increasing hydraulic pressure P for shift control based on the line pressure and the relief pressure at each time of forward movement and reverse movement.HAnd deceleration hydraulic pressure PLAre provided with a forward three-layer valve 220 and a reverse three-layer valve 230, and a shift valve 241 for selectively operating these three-layer valves 220, 230.
[0088]
The position of the spool of the shift valve 241 is determined by whether or not the line pressure is supplied as a control pressure to the control port 241a at one end. When the line pressure is not supplied, the spool is positioned on the right side. The main line 201 is communicated with a line pressure supply line 242 that communicates with the forward three-layer valve 220, and when the line pressure is supplied, the spool is positioned on the left side, and the main line 201 is connected with the reverse three-layer valve. 230 is connected to a line pressure supply line 243 leading to 230.
[0089]
  Further, the forward and reverse three-layer valves 220 and 230 have the same configuration, and both are provided with bores 221 and 231 (provided on the valve body 111a of the hydraulic control unit 111 in the transmission control unit 110 shown in FIG. FIG.0The sleeves 222 and 232 are fitted to the sleeves 222 and 232 so as to be movable in the axial direction, and the spools 223 and 233 are also fitted to the sleeves 222 and 232 so as to be movable in the axial direction.
[0090]
The line pressure ports 224 and 234 to which the line pressure supply lines 242 and 243 led from the shift valve 241 are connected at the center are connected to the first and the relief pressure lines 203 are branched and connected to both ends, respectively. , Second relief pressure ports 225, 226, 235 and 236 are provided, respectively, and speed increasing pressure ports 227 and 237 are provided between the line pressure ports 224 and 234 and the first relief pressure ports 225 and 235, respectively. However, similarly, deceleration pressure ports 228 and 238 are provided between the line pressure ports 224 and 234 and the second relief pressure ports 226 and 236, respectively.
[0091]
  The operation of the three-layer valve 220, 230 will be described with reference to the three-layer valve 220 for forward movement.9When the sleeve 222 moves relatively to the right side in the drawing from the state in which the positional relationship between the sleeve 222 and the spool 223 is in the neutral position, the degree of communication between the line pressure port 224 and the acceleration pressure port 227 and the 2 When the degree of communication between the relief pressure port 226 and the deceleration pressure port 228 increases and the sleeve 222 moves relatively to the left side, the degree of communication between the line pressure port 224 and the deceleration pressure port 228, and the first The degree of communication between the relief pressure port 225 and the acceleration pressure port 227 is increased.
[0092]
Further, lines 244 and 245 respectively led from the acceleration pressure ports 227 and 237 of the forward and backward three-layer valves 220 and 230, and the deceleration pressure ports 228 and 228 of the forward and backward three-layer valves 220 and 230, respectively. Lines 246 and 247 led from 238 are connected to the shift valve 241.
[0093]
When the spool of the shift valve 241 is located on the right side, the lines 244 and 246 led from the acceleration pressure port 227 and the deceleration pressure port 228 of the forward three-layer valve 220 are the shift control unit 110 shown in FIG. Speed increase hydraulic chamber 115 in the trunnion drive unit 11211152Acceleration pressure line 248 and deceleration hydraulic chamber 116 leading to1, 1162When the spool of the shift valve 241 is positioned on the left side, the line 245 led from the acceleration pressure port 237 and the deceleration pressure port 238 of the reverse three-layer valve 230 is connected. , 247 are the speed increasing hydraulic chamber 115.11152Acceleration pressure line 248 and deceleration hydraulic chamber 116 leading to1, 1162Are respectively communicated with a deceleration pressure line 249 leading to.
[0094]
  In addition, FIG.0As shown in FIG. 4, the sleeves 222 and 232 of the forward and backward three-layer valves 220 and 230 are driven in the axial direction by the step motors 251 and 252 via the link members 253 and 254, respectively. . In addition, a cam mechanism 260 that moves the spools 223 and 233 in the axial direction against the spring force of the springs 229 and 239 in accordance with the movement of the sleeves 222 and 232 by the step motors 251 and 252 is provided.
[0095]
  This cam mechanism 260 is shown in FIG.0Figure 11As shown in FIG. 5, one end surface is a spiral cam surface 261a, and the end portion of the rod 37 of the first trunnion 351 located above the predetermined trunnion, specifically, the second continuously variable transmission mechanism 30. And a precess cam 261 attached to the front end, and one end side of the spools 223 and 233 of the forward and backward three-layer valves 220 and 230, which are arranged in a direction orthogonal to them, and are rotatable to the valve body 111 a of the hydraulic control unit 111. And a driven lever 263 attached to one end of the shaft 262 and having a rocking end abutting against the cam surface 261a of the recess cam 261, and also attached to the shaft 262 and rocking. Incisions 223a and 233 whose ends are provided at one ends of the spools 223 and 233 of the forward and backward three-layer valves 220 and 230, respectively. And a driving lever 264, 265 for forward and backward engaged in.
[0096]
Then, the first roller 33 in the second speed change mechanism 30.1Of the first trunnion 351When the rod 37 is rotated integrally around the axis X, the recess cam 261 is also rotated integrally therewith, and the driven lever 263 whose swinging end is in contact with the cam surface 261a has a predetermined amount. The forward and backward drive levers 264 and 265 are also oscillated by the same angle via the shaft 262, so that the forward and backward three-layer valve 220, 230 spools 223 and 233 move in the axial direction.
[0097]
Accordingly, the positions of the spools 223 and 233 are determined by the tilt angle of the roller 33 of the second transmission mechanism 30 (and the roller 23 of the first transmission mechanism 20), in other words, the transmission ratio of the transmission mechanisms 20 and 30. It will always respond.
[0098]
  Meanwhile, figure9As shown in FIG. 1, the hydraulic control circuit 200 is provided with first and second solenoid valves 271 and 272 for clutch control, and a first output line 205 led from the manual valve 208 is a first one. A second output line 206 is connected to the solenoid valve 271 and a second solenoid valve 272, respectively.
[0099]
When the first solenoid valve 271 is opened, the clutch engagement pressure based on the line pressure from the first output line 205 is applied to the oil pressure of the low mode clutch 60 via the felsafe valve 273 and the low mode clutch line 274. When the clutch 60 is engaged by being supplied to the chamber 65 and the second solenoid valve 272 is opened, the clutch engagement pressure based on the line pressure from the second output line 206 is increased through the high mode clutch line 275. The clutch 70 is supplied by being supplied to the hydraulic chamber 75 of the mode clutch 70.
[0100]
Here, the low mode clutch line 274 and the high mode clutch line 275 are provided with accumulators 276 and 277, respectively, and by slowly supplying the engagement pressure to the low mode clutch 60 and the high mode clutch 70, these accumulators 276 and 277 are provided. The occurrence of a shock when the clutches 60 and 70 are engaged is suppressed.
[0101]
The third output line 207 led from the manual valve 208 is connected to the control port 241a of the shift valve 241 via the fail-safe valve 273, and when the manual valve 208 moves to the R range position. The line pressure is supplied to the control port 241a of the shift valve 241, and the spool of the shift valve 241 is moved to the left side, that is, to the position for retreat.
[0102]
Further, a fail-safe solenoid valve 278 for operating the fail-safe valve 273 is provided, and the spool of the fail-safe valve 273 is positioned on the right side by the control pressure from the solenoid valve 278, so that the first output line 205 and the low mode clutch line 274 communicate with each other.
[0103]
Here, each of the first and second solenoid valves 271 and 272 and the failsafe solenoid valve 278 is a three-way valve, and when the upstream side and the downstream side of the line are blocked, the downstream line Is supposed to drain.
[0104]
  In addition to the above configuration,9A lubricating line 281 is provided in the hydraulic control circuit 200 shown in FIG. The lubrication line 281 is led from the drain port of the regulator valve 202, and supplies a lubricating oil to each lubrication portion in the first and second transmission mechanisms 20 and 30 of the transmission 10, and the planetary gear mechanism 50 and Branching to a line 283 for supplying lubricating oil to various parts of the transmission other than the speed change mechanisms 20 and 30 such as the balance chambers 68 and 78 of the low mode clutch 60 and the high mode clutch 70. A relief valve 284 for adjusting the lubricating oil pressure to a predetermined value is connected.
[0105]
The upstream portion of the line 282 leading to the transmission mechanisms 20 and 30 is branched into a cooling line 286 in which a cooler 285 for cooling the lubricating oil is installed and a bypass line 287 that bypasses the cooler 285. The orifice 288 and the first opening / closing valve 289 are arranged in parallel on the upstream side of the cooler 285 in the cooling line 286, and the second opening / closing valve 290 for opening / closing the line 287 is installed in the bypass line 287. Yes.
[0106]
Here, the supply control of the lubricating oil to the transmission mechanisms 20 and 30 by the first and second on-off valves 289 and 290 will be described. The second on-off valve 290 is operated when the temperature of the hydraulic oil is lower than a predetermined value. It opens when the oil pressure is higher than a predetermined value. At these times, the lubricating oil is supplied to the transmission mechanisms 20 and 30 without passing the cooler 285. This is because it is not necessary to cool the lubricating oil by the cooler 285 when the oil temperature is low, so that it can be efficiently supplied by the bypass line 287 with low resistance, and it passes through the cooler 285 when the oil pressure is extremely high. This is to prevent damage to the cooler 285 due to high pressure and a decrease in durability.
[0107]
In other cases, the second opening / closing valve 290 is closed, and the lubricating oil is cooled by the cooler 285 and then supplied to the transmission mechanisms 20 and 30, so that the input and output discs 21 are particularly connected. , 22, 31 and 32, the oil film of the lubricating oil is satisfactorily retained, and the durability of the toroidal surface and the peripheral surfaces of the rollers 23 and 33 in contact with the toroidal surface is ensured.
[0108]
The first opening / closing valve 289 is closed when the rotation speed of the engine 1 is lower than a predetermined value and the vehicle speed is lower than the predetermined value with the second opening / closing valve 290 closed. This is because the required amount of lubricating oil in the transmission mechanisms 20 and 30 is reduced at low speeds and low speeds, while the required amount of lubricating oil is required on the clutch 60 and 70 side, so the amount of lubricating oil is originally small. This is because at these times, the supply amount of the lubricating oil to the continuously variable transmission mechanisms 20 and 30 side is suppressed to ensure the supply amount to the clutches 60 and 70 side.
[0109]
Note that the lubricating oil supplied to the continuously variable transmission mechanisms 20 and 30 by the line 282 is supplied to the bearing portions of the rollers 23 and 33 by the oil passage 282a and enters from the nozzle 282b, as shown in FIG. It is jetted onto the toroidal surfaces of the output disks 21, 22, 31, 32.
[0110]
The continuously variable transmission 10 according to the present embodiment has the above-described mechanical configuration and the configuration of the hydraulic control circuit 200, and the first and second transmission mechanisms 20, 30 using the hydraulic control circuit 200. The control unit 300 that performs the shift control of the transmission 10 as a whole by performing the transmission ratio control and the clutch 60 and 70 engagement control.
[0111]
  The control unit 300 includes a FIG.2As shown in FIG. 2, a vehicle speed sensor 301 for detecting the vehicle speed of the vehicle, an engine speed sensor 302 for detecting the speed of the engine 1, a throttle opening sensor 303 for detecting the throttle opening of the engine 1, and a driver selected. In addition to the range sensor 304 for detecting the range, the oil temperature sensor 305 for detecting the temperature of the hydraulic oil, and the input rotation speed for detecting the input rotation speed and the output rotation speed of the transmission mechanisms 20 and 30 for various controls. Signals from a sensor 306, an output speed sensor 307, an idle switch 308 that detects the release of the accelerator pedal, a brake switch 309 that detects the depression of the brake pedal, a gradient sensor 310 that detects the gradient of the road surface of the vehicle, and the like. It is designed to be entered.
[0112]
The linear solenoid valves 209 and 210 for line pressure control and relief pressure control, the low mode clutch 60 and the high mode clutch 70 according to the operating state of the vehicle or engine indicated by signals from these sensors and switches. First and second solenoid valves 271 and 272 for fail, solenoid valve 278 for fail safe, first and second on-off valves 289 and 290 for lubrication control, and three-layer valve 230 for forward movement and reverse three-layer valve 230 for backward movement A control signal is output to the step motors 251 and 252 for use.
[0113]
  Next, the basic operation of the shift control by the hydraulic control circuit 200 and the control unit 300 will be described. Note that here, except when necessary,9The manual valve 208 shown in FIG. 4 is in the D range position, and the spool of the shift valve 241 is accordingly in the forward position on the right side of the drawing, and the speed change mechanism is shown in FIG. The first roller 231 to the first trunnion 251 located above the mechanism 20 will be described as an example.
[0114]
First, the gear ratio control of the speed change mechanisms 20 and 30 using the hydraulic control circuit 200 will be described. In response to a signal from the control unit 300, the regulator valve linear solenoid valve 209 and the relief valve linear solenoid valve 210 in the hydraulic control circuit 200 are described. Is activated, and control pressures for line pressure control and relief pressure control are respectively generated and supplied to the control ports 202a and 204a of the regulator valve 202 and the relief valve 204, respectively. A relief pressure is generated.
[0115]
Of these hydraulic pressures, the line pressure is supplied from the main line 201 to the line pressure port 224 of the forward three-layer valve (hereinafter simply referred to as “three-layer valve”) 220 through the shift valve 241 and the line 242. . The relief pressure is supplied to the first and second relief pressure ports 225 and 226 of the three-layer valve 220 via the line 203.
[0116]
Then, based on the line pressure and the relief pressure, the three-layer valve 220 causes the speed increasing hydraulic chamber 115 (115 of the transmission control unit 110).11152, The same applies hereinafter) and the speed increasing hydraulic pressure P supplied to the speed reducing hydraulic chamber 116, respectively.HAnd deceleration hydraulic pressure PLDifferential pressure ΔP (= PH-PL) Is controlled.
[0117]
In this differential pressure control, the trunnion 25 or the roller 23 is held at a predetermined neutral position against the traction force T acting on the trunnion 25 of the speed change mechanism 20, and the trunnion 25 and the roller 23 are axially centered from the neutral position. This is performed to change the gear ratio of the continuously variable transmission mechanism 20 by moving the roller 23 along the X direction and tilting the roller 23.
[0118]
  Here, the traction force T will be described with reference to FIG.3As shown in FIG. 4, when the roller 23 is driven by the rotation of the input disk 21 in the c direction in the speed change mechanism 20, the roller 23 and the trunnion 25 that supports the roller 23 are connected to the rotation direction c of the input disk 21. A force to drag in the same direction acts. Further, when the output disk 22 is driven in the e direction (the x direction in FIG. 3) by the rotation of the roller 23 in the d direction, a force opposite to the rotation direction e of the output disk 22 is applied as a reaction force to the roller. 23 to trunnion 25. As a result, the traction force T in the illustrated direction acts on the roller 23 and the trunnion 25.
[0119]
Therefore, in order to hold the roller 23 in the neutral position against the traction force T, the speed increasing hydraulic chamber 115 and the speed reducing hydraulic pressure formed by the pistons 113 and 114 attached to the trunnion 25 via the rod 27 are used. In the chamber 116, the speed increasing hydraulic pressure P is set so that the differential pressure ΔP is balanced with the traction force T.HAnd deceleration hydraulic pressure PLAre supplied respectively.
[0120]
  Then, from this state, for example, the gear ratio of the continuously variable transmission mechanism 20 is reduced (increased).0On the left (Figure9If it is moved to the right), the degree of communication between the line pressure port 224 and the acceleration pressure port 227 of the three-layer valve 220 and the degree of communication between the second relief pressure port 226 and the deceleration pressure port 228 increase.
[0121]
  Therefore, figure9The acceleration hydraulic pressure PH supplied from the acceleration pressure line 248 to the acceleration hydraulic chamber 115 is increased by a relatively high line pressure, and the deceleration hydraulic pressure 249 increases from the deceleration pressure line 249. The deceleration hydraulic pressure PL supplied to the chamber 116 is reduced by a relatively low relief pressure, and the differential pressure ΔP increases. As a result, the differential pressure ΔP overcomes the traction force T, and the trunnion 25 Or roller 23 is shown in FIG.4It moves in the f direction shown in FIG. As a result of this movement, the roller 23 tilts in a direction in which the contact position with the input disk 21 moves outward in the radial direction and the contact position with the output disk 22 moves inward in the radial direction. The speed ratio of the speed change mechanism 20 is increased.
[0122]
  And the inclination of this roller 23 is shown in FIG.1Similarly, the second continuously variable transmission mechanism 30 shown in FIG. 3 is generated, and the roller 33 moves the contact position with the input disk 31 to the outside in the radial direction by the movement of the trunnion 35 in the g direction by the differential pressure ΔP that overcomes the traction force T. The contact position with the output disk 32 tilts in the direction of moving inward in the radial direction, and the recess cam 261 in the cam mechanism 260 is integrated in the same direction (FIG. 1).0In the cam mechanism 260, the driven lever 263, the shaft 262, and the drive lever 264 are all shown in FIG.1It rotates in the i direction shown in FIG.
[0123]
  As a result, the spool 223 of the three-layer valve 220 is moved in the j direction, i.e., FIG.0This direction is the direction in which the sleeve 222 is moved by the step motor 251. Therefore, as described above, the line pressure port 224 and the acceleration pressure port 227 once increased. And the degree of communication between the second relief pressure port 226 and the deceleration pressure port 228 returns to the initial neutral state.
[0124]
As a result, the differential pressure ΔP is again balanced with the traction force T, and the speed change operation as described above is completed. The speed ratio of the continuously variable transmission mechanism 20 (and 30) is fixed after being changed by a predetermined amount. Will be.
[0125]
In this case, the speed change operation ends when the spool 223 moves to a predetermined neutral position in the positional relationship with the sleeve 222. The position is moved by the step motor 251 through the sleeve 222. Further, the position of the sleeve 222 corresponds to the tilt angle of the roller 23 and the trunnion 25 because the position corresponds to the tilt angle of the roller 23 and the trunnion 25 via the cam mechanism 260. It will be. As a result, the control amount of the step motor 251 corresponds to the gear ratio of the continuously variable transmission mechanism 20, and the continuously variable transmission mechanism 20 (the same applies to the continuously variable transmission mechanism 30) by the pulse control of the step motor 251. The gear ratio is controlled.
[0126]
The above operation is similarly performed when the sleeve 222 of the three-layer valve 220 is moved to the opposite side by the step motor 251, and in this case, the gear ratio of the continuously variable transmission mechanism 20 is increased (decelerated). .
[0127]
  Here, the characteristics of the change in the gear ratio of the continuously variable transmission mechanisms 20 and 30 with respect to the number of pulses of the control signal output to the step motors 251 and 252 are shown in FIG.4As the number of pulses increases, the gear ratio changes (acceleration) to decrease.
[0128]
Next, control of the overall transmission ratio (final transmission ratio) of the transmission 10 using the transmission ratio control of the continuously variable transmission mechanisms 20 and 30 as described above will be described.
[0129]
As described above, the transmission ratio of the continuously variable transmission mechanisms 20 and 30 is controlled by step control with respect to the step motors 251 and 252. At this time, depending on whether the transmission 10 is in the low mode or the high mode, that is, Different final gear ratios are obtained depending on whether the low mode clutch 60 or the high mode clutch 70 is engaged.
[0130]
  First, in the high mode, as described above, the output rotation of the continuously variable transmission mechanisms 20, 30 is directly transmitted to the secondary shaft 13 via the high mode gear train 90 and the high mode clutch 70 and passes through the planetary gear mechanism 50. 15As shown in FIG. 1, the characteristic H of the final gear ratio with respect to the number of pulses is shown in FIG.4The speed ratio characteristics of the continuously variable transmission mechanisms 20 and 30 shown in FIG. However, it goes without saying that the value of the gear ratio itself differs depending on the diameter or the number of teeth of the first gear 91 and the second gear 92 constituting the high mode gear train 90.
[0131]
On the other hand, in the low mode, as described above, the rotation of the engine 1 is input from the input shaft 11 to the pinion carrier 51 of the planetary gear mechanism 50 via the low mode gear train 80 and the low mode clutch 60 and the continuously variable transmission mechanism 20. , 30 are input to the sun gear 52 of the planetary gear mechanism 50 through the high mode gear train 90. In this case, the ratio of the rotational speed input to the pinion carrier 51 and the rotational speed input to the sun gear 52 is set to a predetermined value by controlling the transmission ratio of the continuously variable transmission mechanisms 20 and 30. Then, the rotational speed of the internal gear 53 that is the output element of the planetary gear mechanism 50 becomes zero, and a geared neutral state is obtained.
[0132]
  At this time, the final gear ratio is as shown in FIG.5In this direction, the number of pulses of the control signal for the step motors 251 and 252 is decreased to increase the gear ratio of the continuously variable transmission mechanisms 20 and 30. When the speed is changed to the (deceleration side) and the input rotational speed to the sun gear 52 is decreased, the internal gear 53 of the planetary gear mechanism 50 starts to rotate in the forward direction, and the final speed ratio becomes smaller as the number of pulses decreases. The characteristic L is obtained, and the low mode of the D range is realized.
[0133]
The low-mode characteristic L and the high-mode characteristic H of the D range are, as indicated by a symbol C in the figure, a predetermined number of pulses (near 500 pulses in the figure), that is, a predetermined number of transmission mechanisms 20 and 30. The characteristics are such that they intersect at a gear ratio (around 1.8 in the figure). Therefore, when the low mode clutch 60 and the high mode clutch 70 are switched at this intersection C, the mode can be switched while continuously changing the final gear ratio.
[0134]
It should be noted that by increasing the number of control signal pulses to the step motors 251 and 252 from the above-mentioned geared neutral state, the speed ratio of the speed change mechanisms 20 and 30 is changed in the direction of decreasing (accelerating side), and the sun gear is changed. When the input rotational speed to 52 is increased, the internal gear 51 of the planetary gear mechanism 50 starts to rotate in the reverse direction, and an R range characteristic R is obtained in which the absolute value of the final gear ratio decreases as the number of pulses increases. It is done.
[0135]
Based on the control characteristics as described above, the control unit 300 controls the final gear ratio according to the driving state of the vehicle as follows.
[0136]
  That is, the control unit 300 reads the current vehicle speed V and the throttle opening θ based on the signals from the vehicle speed sensor 301 and the throttle opening sensor 303, and these values and FIG.6The target engine speed Neo is set from a preset shift characteristic map as shown in FIG. Then, the final gear ratio (FIG. 1) corresponding to the target engine speed Neo.61 to obtain a value corresponding to the angle α of FIG.5Based on the control characteristics, the pulse control for the step motors 251 and 252 as described above,9The engagement of the low mode clutch 60 and the high mode clutch 70 is controlled by controlling the first and second solenoid valves 271 and 272 shown in FIG.
[0137]
By the way, in this continuously variable transmission 10, the power transmission path for transmitting the drive torque of the engine 1 to the drive wheels is from the input shaft 11 in the low mode in which the low mode clutch 60 is engaged and the high mode clutch 70 is released. A path from the input shaft 11 to the secondary shaft 13 via the speed change mechanism 20, 30, the high mode gear train 90 and the planetary gear mechanism 50 via the loading cam 40, and the planetary gear mechanism via the low mode gear train 80. In the high mode in which the low mode clutch 60 is disengaged and the high mode clutch 70 is engaged, the speed is changed from the input shaft 11 via the loading cam 40. Direct scan via mechanism 20, 30 and high mode gear train There is a path leading to the shafts 13.
[0138]
Therefore, when an angular velocity variation (rotational variation) occurs in the output rotation of the engine 1 due to a variation in the combustion pressure during one cycle of the engine 1, the rotational variation is transmitted to the secondary shaft 13 via the power transmission path. The rotation fluctuation of the secondary shaft 13 is caused from the drive shafts 6a and 6b to the drive wheels, and further transmitted to the vehicle body to cause vehicle body vibration. is there.
[0139]
On the other hand, in the continuously variable transmission 10, in the D range, the power transmission path passes through the speed change mechanisms 20 and 30 and the input rotation from the engine 1 side is continuously variable in both the low mode and the high mode. To the driving wheel side from the integrated output disk 34, the control unit 300 in the continuously variable transmission 10 includes, in addition to normal shift control, during traveling in the D range, There is a control program for changing the gear ratio of the transmission mechanisms 20 and 30 so as to cancel the rotational fluctuation of the engine 1 and output the output rotation with reduced rotational fluctuation from the integrated output disk 34 to the drive wheel side. Stored.
[0140]
First, the principle of the output rotation fluctuation reduction control will be briefly described first. The angular velocity Ωe of the engine 1 is expressed by the following formula 1. Here, the first term (Ω0) is a basic angular velocity, that is, the center point of the angular velocity, the second term (Ωt · sin ωt) is a fluctuation component when the amplitude is (Ωt), and t is time.
[0141]
[Expression 1]
Figure 0003716568
Assuming that the transmission ratio of the transmission mechanisms 20 and 30 is Ng, the rotation speed of the integrated output disk 34 or the first gear 91 that is connected to the secondary shaft 13 and outputs the output rotation to the drive wheel side is expressed by the following Equation 2. It can be seen that vibration is generated by the fluctuation component represented by the second term (Ng · Ωt · sinωt) obtained by developing the equation (2).
[0142]
[Expression 2]
Figure 0003716568
Here, when the transmission ratio Ng of the transmission mechanisms 20 and 30 is expressed as a vibration system having a phase opposite to that of the vibration system, the following Expression 3 is obtained. Here, the first term (Ng0) is a basic gear ratio, that is, the center point of the gear ratio, and the second term (Ngt · sin ωt) is a fluctuation component when the amplitude is (Ngt).
[0143]
[Equation 3]
Figure 0003716568
Substituting Equation 3 into Equation 2 for expansion and rearrangement, it is expressed as Equation 4 below.
[0144]
[Expression 4]
Figure 0003716568
Here, the parenthesis in the final second term is set as D as in the following Expression 5.
[0145]
[Equation 5]
Figure 0003716568
Further, the amplitude Ngt of the speed ratio Ng of the speed change mechanisms 20 and 30 is set as in the following Expression 6.
[0146]
[Formula 6]
Figure 0003716568
Then, D is expressed as the following Expression 7.
[0147]
[Expression 7]
Figure 0003716568
Here, since Ωt is usually much smaller than Ω0, D is close to 0.
[0148]
That is, even if the angular speed Ωe of the engine 1 varies as shown in the above equation 1, the amplitude Ngt of the transmission gear ratio Ng of the transmission mechanisms 20 and 30 is set as shown in, for example, the equation 6, and the gear ratio Ng is set to the opposite phase. In Equation 4, the rotational speed (Ng · Ωe) of the integrated output disk 34 or the first gear 91 is represented by only the fixed component (Ng0 · Ω0) of the final first term. As a result, fluctuations in the output rotation to the drive wheel side are reduced. Note that Equation 6 is obtained by solving D = 0 with the secondary component of the third term in Equation 5 as 0.
[0149]
  This output rotation fluctuation reduction control is shown in FIG.7First, it is determined in step S1 whether or not the engine speed N is equal to or less than a predetermined value K. If NO, that is, if the engine speed N is relatively large, the control is not performed. That is, when the input rotational speed from the engine 1 side is large, the angular speed fluctuation or the output fluctuation of the engine 1 does not appear so large in the input rotational speed. Therefore, in such a state, excessive control is not executed. .
[0150]
On the other hand, when the engine speed N is less than or equal to the predetermined value K, that is, when the angular speed fluctuation or the engine 1 output fluctuation greatly appears in the input rotation, the routine proceeds to step S2 where the throttle opening TVO is set to the predetermined value. It is determined whether or not C1 or higher. That is, it is determined whether the vehicle is accelerating or steady. In the case of NO, that is, when the throttle opening TVO is not so large and the vehicle is in steady running, the process proceeds to step S3, and the pulse number P (t) of the step motor is set according to the above equation 3. The control is performed in the opposite phase to the fluctuation of the input rotation from the engine 1 side. In the figure, Po is the center value of the current speed change control pulse, Pto is the current speed of the speed change control pulse, a value set according to the above equation 6, and Wo is the current angular velocity. Thereby, the fluctuation | variation of the output rotation to the drive wheel side at the time of steady driving | running | working is reduced.
[0151]
On the other hand, when the throttle opening TVO is equal to or greater than the predetermined value C1 in step S2, that is, when the vehicle is accelerating, the process proceeds to step S4, and whether the throttle opening TVO is equal to or smaller than the second predetermined value C2. Determine whether. Here, the second predetermined value C2 is larger than the first predetermined value C1. That is, it is determined whether the vehicle is running at a slow acceleration or a rapid acceleration. In the case of NO, that is, when it is determined that the vehicle is rapidly accelerating, acceleration responsiveness is regarded as important, and prompt execution of the original shift control is required. Therefore, the control is not performed. .
[0152]
On the other hand, when it is determined that the vehicle is traveling at a moderate acceleration, the process proceeds to step S5, where the pulse number P (t) of the step motor is changed to the fluctuation of the input rotation from the engine 1 side according to the above equation 3. On the other hand, control is performed in the opposite phase. Here, in the figure, P1 is the center value of the target shift control pulse, Pt1 is the amplitude of the target shift control pulse and is set according to the above equation 6, and W1 is the angular velocity at the time of output of the target shift control pulse. The arithmetic mean values of Po, Pto and Wo described above are used. Thereby, the fluctuation | variation of the output rotation to the drive wheel side at the time of slow acceleration driving | running | working is reduced.
[0153]
Instead of the above control, when it is determined in step S2 that the vehicle is traveling normally, the control may not be performed without proceeding to step S3. That is, even if it is determined in step S1 that the engine speed N is equal to or less than the predetermined value K and the angular speed fluctuation or the output fluctuation of the engine 1 appears to be large, such fluctuation is much larger during steady driving than during acceleration. Does not appear, so in such a situation, do not let the person exercise excessive control.
[0154]
As described above, in the continuously variable transmission 10, during traveling in the D range, in addition to the normal shift control, the transmission mechanisms 20 and 30 are controlled so as to cancel the input rotation fluctuation of the engine 1. While trying to suppress body vibration, the problem of such body vibration is that the low mode clutch 60 and the high mode clutch 70 are both open and the power transmission path is in the cutoff state, such as the N range and P range. This is a problem that can occur even in the non-running range.
[0155]
That is, in the non-traveling range such as the N range or the P range, any power transmission path is cut off, so that the integrated disk 34 of the transmission mechanisms 20 and 30 or the low mode gear train 80 is rotated by the rotation of the engine 1. The first and second gears 81 and 82, the first and second gears 91 and 92 of the high mode gear train 90, etc. are idle.
[0156]
However, even if the power transmission path between the drive side and the drive wheel side is interrupted in this way, the rotation of the second gears 82, 92, etc. disposed on the axis of the secondary shaft 13 as described above. Since the element is rotated by an input rotation such as an idle rotation of the engine 1, for example, the rotation element in the planetary gear mechanism 50 that is also disposed on the axis of the secondary shaft 13 resonates. After all, vehicle body vibration will occur.
[0157]
In view of this, the control unit 300 in the continuously variable transmission 10 stores a control program that suppresses vehicle body vibrations caused by fluctuations in the rotation of the engine 1 by the transmission ratio control of the transmission mechanisms 20 and 30 in the non-traveling range. Yes.
[0158]
  This non-traveling range gear ratio control is shown in FIG.8This is performed according to the flowchart shown in FIG. First, in step S11, it is determined whether or not the range is the non-traveling range of the N range or the P range. If YES, then in step S12, whether or not the oil temperature t is 0 ° C. or higher, that is, the viscosity of the hydraulic oil is It is judged whether the temperature is not so high. Further, in the case of normal temperature, it is determined in step S13 whether or not the engine is in an idle-up state. If the range is the non-traveling range of the N range or the P range, the speed change mechanisms 20, 30 are determined. The gear ratio Ng is controlled to the first gear ratio Ng1 (step S14), the second gear ratio Ng2 (step S15), or the third gear ratio Ng3 (step S16).
[0159]
Whether or not the engine is in the idle-up state in step S13 is determined by determining whether the idle switch 308 is ON and the engine rotational speed detected by the engine rotational speed sensor 302 is increased due to, for example, the operation of an air conditioner. Thus, it is determined by whether or not the engine speed is controlled to be higher than the normal idle engine speed.
[0160]
  Here, in the continuously variable transmission 10, when starting in the D range, the speed ratio of the speed change mechanisms 20 and 30 is not set to the speed ratio that realizes the geared neutral.19As shown in FIG. 4, the transmission ratio Ngo is shifted in the forward direction (the direction in which the transmission ratio of the transmission mechanisms 20 and 30 is increased (deceleration side)) from the transmission ratio Ngg that realizes the geared neutral. As in the case of an automatic transmission equipped with a torque converter, while avoiding the difficulty of accurately controlling the transmission gear ratios of the transmission mechanisms 20 and 30 to a transmission gear ratio Ngg that achieves only one geared neutral. It is designed to generate.
[0161]
The first to third speed ratios Ng1, Ng2, and Ng3 are gradually increased from the speed ratio Ngo at the start in the D range in this order. That is, in any case, in the non-traveling range, the speed ratio Ng1, Ng2 or Ng3 of the speed change mechanism 20, 30 is on the speed increasing side compared to the speed ratio Ngo at the start in the travel range. The inertia of the motors 20 and 30 is increased, the rotational resistance with respect to the engine 1 is increased, and the rotational fluctuation of the engine 1 is reduced. As a result, the vehicle body vibration is suppressed.
[0162]
In this case, the transmission mechanism 20 in the idle-up state, that is, in the state in which the idle speed is increased and the engine resistance is increased (step S14), compared to when the idle-up state is OFF (step S15). , 30 to the speed increasing side of the gear ratio is reduced, so that a reduction in fuel efficiency of the engine 1 is suppressed.
[0163]
On the contrary, in the idle-up state (step S14), the change in the gear ratio of the transmission mechanisms 20 and 30 to the higher speed side is greater than in the idle-up state (step S15). May be increased. This is because fluctuations in the rotation of the engine 1 are further reduced, and vehicle body vibration is effectively suppressed.
[0164]
Further, when the temperature of the hydraulic oil is low, that is, when the viscosity of the hydraulic oil is high and vibrations are easily transmitted (step S16), the speed change mechanism 20, compared to the normal temperature (step S14 or step S15). Since the change to the speed increasing side of the gear ratio of 30 is increased, engine rotation fluctuation is further reduced, and as a result, vehicle body vibration is effectively suppressed.
[0165]
On the contrary, when the temperature of the hydraulic oil is low, the viscosity of the hydraulic oil becomes high and the rotational load of the engine 1 increases. In such a case (step S16), at normal temperature (step S16) Compared to S14 or step S15), the change of the transmission ratio of the transmission mechanisms 20 and 30 to the speed increasing side may be reduced. This is because applying an excessive load to the engine 1 can be avoided.
[0166]
Further, the division according to the oil temperature is further subdivided, the viscosity of the hydraulic oil becomes remarkably high, and the speed change mechanism 20, You may make it enlarge the change to the speed increase side of 30 gear ratio. This is because an excessive load acts on the engine 1 at an extremely low temperature and the fuel consumption performance of the engine 1 can be suppressed from being lowered, and vehicle body vibration can be effectively suppressed at a normal temperature.
[0167]
Even in such a non-running range, the transmission gear ratios of the transmission mechanisms 20 and 30 are periodically reversed in phase so as to cancel the input rotation fluctuation of the engine 1 as in the above-described output rotation fluctuation reduction control in the D range. You may make it change to.
[0168]
  Also, FIG.0As shown in FIG. 5, for example, a mass mass member 92a for applying inertia such as a flywheel may be attached to the second gear 92 of the high mode gear train 90 to reduce rotational fluctuation. At this time, when first assembling the first gear 91 from the front side of the drawing after first assembling the second gear 92 having a large mass member 92a on the front side of the drawing for obtaining a larger inertia, In order to improve the assembly of the first gear 91, as shown in the figure, the mass member 92a may be provided with an arc-shaped notch through which the first gear 91 can pass without interference. In this case, two notches of the mass member 92a are formed symmetrically about the axis so that the rotation of the second gear 92 is balanced.
[0169]
  As described above, in the continuously variable transmission 10, the control unit 300 is configured as shown in FIG.6As shown in FIG. 4, a map of shift characteristics set in advance according to the vehicle speed and the throttle opening is used, and the actual value of the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 301 and the throttle detected by the throttle opening sensor 303 are used. The actual value of the opening degree is applied to obtain the target value of the engine speed that is optimum for the actual driving state, and the final gear ratio corresponding to the target engine speed is obtained.5Based on the control characteristics as shown in Fig. 5, gear change control is performed to change the gear ratio of the transmission mechanisms 20 and 30 steplessly.
[0170]
  Then, at the beginning of the start, the driving torque of the engine 1 is transmitted in the low mode in which the low mode clutch 60 is engaged and the high mode clutch 70 is released, and the vehicle running state indicated by the vehicle speed or the throttle opening is determined. Figure 16When changing across the mode switching line shown in the figure, the low mode clutch 60 is now disengaged and the high mode clutch 70 is engaged and switched to power transmission in the high mode. Thereafter, the running state of the vehicle changes, and FIG.6Each time the vehicle goes back and forth between the low mode region and the high mode region, the clutches 60 and 70 are switched, that is, the power transmission path is switched or the mode is switched.
[0171]
In that case, since the final gear ratio is the same between the low mode characteristic L and the high mode characteristic H of the D range on the mode switching line in which these switching operations are performed, the final gear ratio is While changing continuously, it is possible to switch modes while suppressing a large shock at the time of switching.
[0172]
By the way, the driving state of the vehicle changes across the mode switching line. One reason is that the vehicle speed or the throttle opening may change due to the driver's own accelerator operation. It also occurs when the accelerator pedal is depressed, that is, when the throttle opening is the same, for example, when the vehicle enters a slope that repeats uphill and downhill. That is, the driving load of the engine 1 changes with the change in the road surface gradient, and the vehicle speed increases or decreases. At this time, if the vehicle speed repeats acceleration / deceleration across the mode switching line, the power transmission path or the mode is frequently switched in a short time, resulting in a problem that hunting occurs in the switching control.
[0173]
Further, since the driver does not perform the accelerator operation, the driver feels uncomfortable with the shock accompanying the switching, and this often occurs.
[0174]
Therefore, when the control unit 300 in the continuously variable transmission 10 is switched between the low mode and the high mode, the hunting of the switching control is suppressed, and a shock with a great discomfort associated therewith is effectively avoided. A control program is stored.
[0175]
  This mode switching control is shown in FIG.1First, after reading various signals in step S21, it is determined in step S22 whether or not the mode is being switched. That is, whether or not the input rotational speed ESP of the transmission mechanisms 20 and 30 is substantially equal to a value obtained by multiplying the final speed ratio c (= engine rotational speed / vehicle speed) corresponding to the mode switching line by the current vehicle speed V. Is determined. In the case of YES, the process proceeds to step S23, and the final transmission gear ratio is fixed to the switching line corresponding transmission gear ratio c while the low mode clutch 60 and the high mode clutch 70 are being switched. This is because a predetermined time is required to change the clutch, and at the end of the change, the running state changes and the mode change line is disengaged. As a result, a change shock may occur. In order to avoid this, during the clutch switching operation, the final gear ratio is fixed to the switching line-compatible gear ratio c to avoid the shock.
[0176]
  On the other hand, the mode is not being switched in step S22, that is, the running state is as shown in FIG.6If it is in the low mode region or the high mode region shown in FIG. 4, next, in step S24, it is determined whether or not it is in the high mode region, and in the high mode, it is determined whether or not the vehicle is decelerating in step S25. In the case of YES, next, in step S26, it is checked whether or not it was accelerating last time. If it was accelerating, that is, if the acceleration was changed for the first time this time, the current gear ratio is maintained in step S27. In step S28, the gear ratio is kept fixed until the traveling state reaches the deceleration line.
[0177]
  At this time, the shift map stored in the control unit 300 is shown in FIG.2As shown in FIG.2One of them is enlarged), and two shift characteristics lines are set within a predetermined range of the low mode region and the high mode region across the mode switching line. The one where the engine speed is set high is the acceleration shift line, and the one where the engine speed is low is the deceleration shift line. Then, within the range in which these two speed change characteristic lines are set, for example, what was being accelerated in the high mode region as described above turned to deceleration due to the influence of the road surface gradient or the like. In this case, the control unit 300 switches the acceleration shift line used so far to the deceleration shift line. In this case, during the switching period, the gear ratio at the time when switching of the shift line is started is maintained as in step S27.2As conceptually shown in Fig. 1, the driving state indicated by the reference symbol on the deceleration shift line is not returned from the traveling state indicated by the reference symbol on the acceleration shift line to the low vehicle speed side. Therefore, the transmission gear ratio becomes the same before and after the switching of the transmission characteristics between the acceleration line and the deceleration line, and as a result, the transmission ratio does not change suddenly, and the occurrence of shock due to the switching is suppressed. Will be.
[0178]
When it is determined in step S28 that the switching from the acceleration shift line to the deceleration shift line has been completed, shift control using the deceleration shift line is performed. That is, as described above, in step S29, the target engine speed ESPO is obtained from the vehicle speed V and the throttle opening TVO, and then in step S35, the target engine speed ESPO and the current input speeds of the speed change mechanisms 20, 30 are obtained. The deviation ΔN from the number (engine speed) ESP is calculated, and in step S36, the pulse number ΔPULS corresponding to the deviation ΔN is set. Finally, in step S37, the pulse number ΔPULS is output to the stepping motor. Will do.
[0179]
  If it is determined in step S24 that the mode is the low mode, the process proceeds to step S30, and control similar to the above is performed in steps S31 to S34. That is, FIG.2As conceptually shown in Fig. 2, when the vehicle changes from deceleration to acceleration in the traveling state indicated by the reference symbol on the deceleration shift line in the low mode region, the deceleration transmission line is shifted from the traveling state to the higher vehicle speed side. Instead of going back, the vehicle shifts to the running state indicated by the reference symbol on the acceleration shift line. When the switching to the acceleration shift line is completed, the shift control using the acceleration shift line is executed, and finally the stepping motor pulse number control, that is, the shift control is performed in steps S35 to S37. It is.
[0180]
  Thus, since the acceleration shift line and the deceleration shift line are provided for the same throttle opening, for example, FIG.2When the driver does not operate the accelerator, the vehicle enters a downhill and starts accelerating, and changes on the acceleration line as indicated by a reference sign. The mode is switched. After entering the high mode area, the next time the road surface is on an uphill and the vehicle is decelerated, the sign shifts to the sign key on the deceleration line, and then the sign on the deceleration line is signified. The mode is changed when the mode change line crosses the mode change line again.
[0181]
Furthermore, after entering the low mode region, when the road surface is downhill again and the vehicle is in an acceleration state, the vehicle moves to the acceleration shift line as indicated by symbol S, and the acceleration line The top moves like a code.
[0182]
Therefore, only a single speed change characteristic line is set for the same throttle opening. For example, in the above example, the same acceleration shift line is moved in the opposite direction from the sign state, or Compared to the case of moving in the opposite direction on the same speed reduction gear line from the state of (1), only the time required for shifting from the state of the sign to the state of key or from the state of the sign to the state of S, The time from the previous mode switching to the next mode switching is lengthened, thereby suppressing the hunting of the mode switching control and reducing the frequent occurrence of shocks with a sense of incongruity associated therewith.
[0183]
  In this case, in place of the control for fixing the transmission gear ratio to the transmission gear ratio at the start of line switching during the switching of the transmission characteristic line, FIG.2The characteristic lines may be switched at once, as indicated by reference numeral or reference numeral. In this case, although it does not take time to switch the speed change characteristic line, the time required to move from the sign state to the cross direction and cross the mode change line moves from the sign state to the anti-spin direction. Therefore, it takes longer than the time to cross the mode switching line. Since it takes longer than the time required to move in the direction and cross the mode switching line, this also suppresses the hunting of the mode switching control and reduces the frequent occurrence of shocks associated with it. become.
[0184]
Further, since the acceleration shift line and the deceleration shift line are individually set only within a predetermined range across the mode switching line, the memory capacity of the control unit 300 storing both these characteristics is suppressed. Is done. Note that if these two shift lines are set within a narrow range across the mode switching line, the change in engine speed before and after switching the shift line becomes large. Therefore, in consideration of the capacity consumption of the memory, the two shift lines It is preferable to define a range for individually setting.
[0188]
【The invention's effect】
  As explained above,Of this applicationFirst1According to the invention,A ring-shaped gear for power transmission via the toroidal transmission mechanism is separated from the disk and is fitted to the outer periphery of the disk.Carburized to reduce the thickness of the charcoal layer., The discCarburized to increase the thickness of the carburized structure layer.HaveBecauseThe gear isLess likely to cause damage such as broken teeth during meshingBecome,DiscDifficult to plastically withstand rotational friction and pressure between rollersBecome.
[0189]
  In addition, since the joint portion by welding of the gear and the disk is provided by being retracted from the disk surface, the welding is performed while avoiding the carburized structure layer existing on the surface of the member. Can be welded to.
[0190]
  AndThe second2According to the invention,A counterbore is provided on the outer periphery of the disk and the inner periphery of the gear, and welding is performed in the counterbore,Even if the welding metal remains in a raised state at the joint, it is avoided that the raised welding metal protrudes from the disk surface to which the roller is pressed, and the roller interferes with the welding metal. Therefore, the disc can be tilted over a wide range of the disk surface, and a wide gear ratio can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a skeleton diagram showing a mechanical configuration of a toroidal continuously variable transmission according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a development view showing a specific structure of a main part of the transmission.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a manner of assembling the first gear constituting the high mode gear train.
[Figure5FIG. 10 is a partially cutaway view showing the assembly relationship between the loading cam and the first gear constituting the low mode gear train and the input disk.
[Figure6An enlarged sectional view showing the structure on the input shaft.
[Figure7An enlarged cross-sectional view showing the structure on the secondary shaft.
[Figure8FIG. 6 is a schematic diagram illustrating the flow of circulating torque in the toroidal continuously variable transmission according to the embodiment of the present invention.
[Figure9A circuit diagram of hydraulic control of the transmission.
[Fig. 1]0FIG. 10 is a partial cross-sectional view of a three-layer valve for generating a hydraulic pressure for speed change control as viewed from the direction B in FIG.
[Fig. 1]1FIG. 14 is a partial sectional view of the cam mechanism as viewed from the direction C in FIG. 3.
[Fig. 1]2It is a control system diagram in the toroidal continuously variable transmission according to the embodiment of the present invention.
[Fig. 1]3An explanatory diagram of the traction force as a premise of the shift control.
[Fig. 1]4A characteristic diagram showing the relationship between the number of pulses of the step motor and the toroidal transmission ratio.
[Fig. 1]5A characteristic diagram showing the relationship between the number of pulses of the step motor and the final gear ratio.
[Fig. 1]6FIG. 11 is a characteristic diagram used for shift control.
[Fig. 1]7FIG. 11 is a flowchart of output rotation fluctuation reduction control performed by a control unit.
[Fig. 1]8FIG. 10 is a flowchart of non-traveling range gear ratio control performed by the control unit.
[Figure19FIG. 11 is a characteristic diagram in the non-traveling range gear ratio control.
FIG.0An explanatory view showing an aspect in which a mass member for reducing rotational fluctuation is assembled to a second gear constituting a high mode gear train.
FIG.1FIG. 11 is a flowchart of mode switching control performed by the control unit.
FIG.2FIG. 11 is an explanatory diagram showing enlarged characteristics of a characteristic diagram used for the mode switching control.
[Explanation of symbols]
    1 engine
    10 Toroidal continuously variable transmission
    11 Input shaft
    12 Primary shaft
    13 Secondary shaft
    20, 30 continuously variable transmission mechanism
    21,31 Input disk
    22, 32 output disk
    34 Integrated output disk
    23, 33 rollers
    25 Trunnion
    50 Planetary gear mechanism
    51 pinion carrier
    52 Sungear
    53 Internal gear
    60 Low mode clutch
    70 High mode clutch
    80 Low mode gear train
    90 High mode gear train
    91 1st gear in high mode gear train
    92 Second gear in high mode gear train
    100 Transmission case
    110 Transmission control unit
    111 Hydraulic control unit
    112 trunnion drive
    115 Hydraulic room for speed increase
    116 Hydraulic chamber for deceleration
    120 clutch control unit
    220,230 Three-layer valve
    222,232 sleeve
    223,233 spool
    241 Shift valve
    271,272 Solenoid valve
    Y, Y 'counterbore part
    Z welding metal
    Z 'coupling member

Claims (2)

相互に対向配置された一対のディスク間に介在するローラの傾転により該ディスク間の変速比が無段階に変化するように構成されたトロイダル変速機構が備えられたトロイダル式無段変速機であって、上記変速機構を経由させる動力伝達のためのリング状のギアが上記ディスクとは別体とされて該ディスクの外周に嵌合されていると共に、ギアは、浸炭組織の層の厚みが小さくなるように浸炭され、ディスクは、浸炭組織の層の厚みが大きくなるように浸炭され、ギアとディスクとの溶接による接合部が、ディスク面から退避して設けられていることを特徴とするトロイダル式無段変速機。In another oppositely disposed For toroidal type transmission ratio toroidal transmission mechanism configured to continuously varied it is provided between the pair of the disc by tilting of the rollers interposed between the disks CVT The ring-shaped gear for power transmission via the speed change mechanism is separated from the disk and is fitted to the outer periphery of the disk, and the gear has a carburized tissue layer thickness. Carburized to be small, the disk is carburized to increase the thickness of the carburized structure layer, and a joint by welding between the gear and the disk is provided by being retracted from the disk surface. Toroidal continuously variable transmission. ディスクの外周とギアの内周とに渡り座ぐり部が設けられ、
該座ぐり部内で溶接が行われていることを特徴とする請求項１に記載のトロイダル式無段変速機。 A counterbore is provided between the outer periphery of the disc and the inner periphery of the gear,
The toroidal continuously variable transmission according to claim 1 , wherein welding is performed in the counterbore .
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