JP4048625B2 - 変速比無限大無段変速機の変速制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両などに採用される変速比無限大無段変速機の変速制御装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から車両の変速機として、ベルト式やトロイダル型の無段変速機が知られており、このような無段変速機の変速領域をさらに拡大するために、無段変速機に一定変速機と遊星歯車機構を組み合わせて変速比を無限大まで制御可能とする変速比無限大無段変速機が知られており、例えば、特開平９−４２４２８号公報などがある。
【０００３】
これは、エンジンに連結される変速比無限大無段変速機のユニット入力軸に変速比を連続的に変更可能なハーフトロイダル型の無段変速機と、一定変速機（減速機）を並列的に連結するとともに、これらの出力軸を遊星歯車機構で選択的に結合したもので、無段変速機の出力軸を遊星歯車機構のサンギアに、一定変速機の出力軸は動力循環モードクラッチを介して遊星歯車機構のキャリアに連結される。
【０００４】
サンギアと連結した無段変速機出力軸は、直結モードクラッチを介して変速比無限大無段変速機の出力軸であるユニット出力軸に結合される一方、遊星歯車機構のリングギアもユニット出力軸に結合される。
【０００５】
このような変速比無限大無段変速機では、トラニオンを駆動する油圧アクチュエータのピストンの差圧を制御することで、伝達トルクと変速比の制御を行っており、図２１に示すように、動力循環モードクラッチを接続する一方、直結モードクラッチを遮断することにより、無段変速機と一定変速機の変速比の差に応じて、ユニット変速比（図中ＩＶＴ比でユニット入力軸回転数／ユニット出力軸回転数）を負の値から正の値まで無限大（＝ギアードニュートラルポイント）を含んで連続的に変速制御を行う動力循環モードと、動力循環モードクラッチを遮断する一方、直結モードクラッチを接続して無段変速機の変速比に応じて変速制御を行う直結モードを選択的に使用することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例にあっては、圧力制御弁等の油圧応答性不足（特に、低油温時）や油圧シリンダ等の特性のばらつきにより、目標の変速比を応答性、精度ともによく制御することは困難であり、燃費や動力性能に悪影響を及ぼす場合があるという問題があった。
【０００７】
また、入力トルクが急激に変動した場合では、油圧の制御応答性の不足や油圧シリンダの特性のばらつき等により差圧指令値に対する実際の差圧に誤差が生じ、トロイダル型無段変速機が稼働可能なパワーローラの傾転角範囲を超えて、パワーローラの傾転ストッパに当たってショックを発生したり、入出力ディスクとパワーローラの間に滑りを生じる場合があり、変速比制御の精度が低下する場合があった。
【０００８】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、動力循環モードのギアードニュートラルポイント近傍での伝達トルクの制御と、迅速かつ正確な変速比の制御を両立させることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、入出力ディスクに挟持されたパワーローラを傾転させることで変速比を連続的に変更するトロイダル型無段変速機と一定変速機とをユニット入力軸にそれぞれ連結するとともに、無段変速機と一定変速機の出力軸を遊星歯車機構、動力循環モードクラッチ及び直結モードクラッチを介してユニット出力軸に連結した変速比無限大無段変速機と、パワーローラを支持する部材に連結されたピストンによって画成される第１の油室と第２の油室とを備えた油圧シリンダと、この第１の油室と第２の油室の油圧を車両の運転状態に応じて制御する変速制御手段とを備えた変速比無限大無段変速機の変速制御装置において、前記変速制御手段は、アクチュエータに駆動されて前記第１または第２の油室への油圧を制御する変速制御弁と、この変速制御弁へ前記パワーローラの支持部材の変位量をフィードバックするフィードバック手段と、前記第１油室と第２油室の差圧を０を含んで制御可能な圧力制御手段とを備え、前記変速制御弁は、油圧源側に連通した供給ポートと、タンクに連通したドレーンポートと、第１油室及び第２油室とそれぞれ連通した第１制御ポート及び第２制御ポートとを備えて、前記圧力制御手段は前記第１及び第２制御ポートの下流に介装される。
【００１９】
また、第２の発明は、前記第１の発明において、前記圧力制御手段は、第１油室及び第２油室と第１制御ポート及び第２制御ポートとの間に介装されて、第１油室及び第２油室の差圧を制御可能な差圧制御弁からなる。
【００２２】
【発明の効果】
第１の発明は、変速制御弁は、アクチュエータの指令とフィードバック手段からのフィードバック量に応じて、油圧シリンダの２つの油室への油圧と供給方向を制御することで、パワーローラを傾転させて変速比がアクチュエータの指令値へ一致するように変速比の制御を行う。そして、動力循環モードのギアードニュートラルポイント近傍では、２つの油室の差圧を０から変更することで、２つの油室の差圧は０を含んで制御することができ、パワーローラの伝達トルクを０にして車両の停止状態を高精度で維持しながら、その他の運転領域では、変速制御弁とフィードバック手段による迅速かつ高精度な変速比制御を行うことができ、差圧制御によるギアードニュートラルポイントの維持と供給方向及び油圧の制御による変速比の制御を両立させることができる。
また、変速制御弁に設けた２つの制御ポートと油室の間に介装した圧力制御手段によって、２つの油室の差圧を０から可変制御でき、動力循環モードのギアードニュートラルポイント近傍では、２つの油室の差圧を０とすることでパワーローラの伝達トルクは０となり、車両の停止状態を高精度で維持することができる一方、２つの油室の差圧を拡大することで、変速制御弁とフィードバック手段による迅速かつ高精度な変速比制御を行うことができる。
【００３０】
また、第２の発明は、変速制御弁に設けた２つの制御ポートと油室の間に介装した差圧制御弁によって、２つの油室の差圧を０から可変制御でき、動力循環モードのギアードニュートラルポイント近傍では、２つの油室の差圧を０とすることでパワーローラの伝達トルクは０となり、車両の停止状態を高精度で維持することができる一方、２つの油室の差圧を拡大することで、変速制御弁とフィードバック手段による迅速かつ高精度な変速比制御を行うことができる。
【００３１】
【実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００３２】
図１〜図４は、ハーフトロイダル型の無段変速機２を用いて変速比無限大無段変速機を構成した一例を示す。
【００３３】
図１から図３は、変速比無限大無段変速機の概略を示し、エンジンに連結される変速比無限大無段変速機のユニット入力軸１ａ、１ｂに、変速比を連続的に変更可能なトロイダル型無段変速機２と、ギア３ａ、３ｂから構成された一定変速機３（減速機）を並列的に連結するとともに、これらの出力軸４、３ｃを遊星歯車機構５で結合したもので、無段変速機２の出力軸４は遊星歯車機構５のサンギア５ａに、一定変速機（減速機）３の出力軸３ｃは動力循環モードクラッチ９を介して遊星歯車機構５のキャリア５ｂに連結される。
【００３４】
サンギア５ａと連結した無段変速機出力軸４は、ギア２ａ、４ａ及びチェーン４ｂを介して無段変速機２の駆動力を受け、直結モードクラッチ１０を介して変速比無限大無段変速機の出力軸であるユニット出力軸６に結合される一方、遊星歯車機構５のリングギア５ｃもユニット出力軸６に結合される。
【００３５】
サンギア５ａと連結した無段変速機出力軸４は、直結モードクラッチ１０を介して変速比無限大無段変速機の出力軸であるユニット出力軸６に結合される一方、ユニット出力軸６には変速機出力ギア７が設けられ、この変速機出力ギア７は差動ギア８のファイナルギア１２ａと歯合し、所定の総減速比で差動ギア８と結合した駆動軸１１ａ、１１ｂに駆動力が伝達される。
【００３６】
無段変速機２は、図１に示すように、２組の入力ディスク２１、出力ディスク２２で、パワーローラ２０をそれぞれ挟持、押圧するダブルキャビティのトロイダル型で構成され、パワーローラ２０は、図３、図４に示すように、下端を油圧シリンダ３０に結合して軸方向へ変位可能かつ軸まわりに回転可能なトラニオン２３（パワーローラ支持部材）に軸支され、複数のトラニオン２３のうちの一つトラニオン２３の下端には、トラニオン２３の軸方向変位量とパワーローラ２０の傾転角（トラニオン２３の回転角≒実変速比）を後述するシフトコントロールバルブ４６へフィードバックするためのプリセスカム３５が設けられる。
【００３７】
そして、プリセスカム３５は、図３、図４に示すように円周方向に所定の傾斜を備えたカム溝またはカム面を備えており、このカム溝またはカム面に揺動自在なフィードバックリンク３８の一端が摺接する。
【００３８】
フィードバックリンク３８は、例えば、Ｌ字状に形成されるとともに揺動軸３９を中心に揺動自在に支持されており、一端で上記カム溝またはカム面と摺接する一方、他端で変速リンク３７の一端と係合し、トラニオン２３の回転量、すなわちパワーローラ２０の傾転角と、軸方向変位量を変速リンク３７の一端に伝達する。
【００３９】
変速リンク３７は、図４に示すように、中央部でシフトコントロールバルブ４６のスプール４６Ｓと連結する一方、フィードバックリンク３８と連結した変速リンク３７の他端はステップモータ３６（アクチュエータ）と連結し、変速リンク３７はステップモータ３６の駆動によってシフトコントロールバルブ４６（変速制御弁）を軸方向に変位させるとともに、トラニオン２３の回動と軸方向変位に応じてシフトコントロールバルブ４６のスプール４６Ｓを軸方向に変位させる。
【００４０】
ここで、変速比無限大無段変速機の変速比及び伝達トルクの制御を行う変速制御装置の油圧回路について、図４を参照しながら詳述する。
【００４１】
油圧ポンプ１１０から供給された油圧は、ＰＬソレノイド９０からの信号圧に基づいてプレッシャレギュレータ１００が所定の供給圧ＰＬに調整し、この供給圧ＰＬとしてライン圧回路１０１へ供給される。なお、ＰＬソレノイド９０はパイロット圧回路１０２からのパイロット圧Ｐｐを元圧として信号圧を調圧する。
【００４２】
そして、ライン圧回路１０１には、トロイダル型無段変速機２の変速比及び伝達トルクを制御するため、シフトコントロールバルブ４６と圧力制御弁で構成された＋トルクコントロールバルブ４０（第１油圧制御弁）及び−トルクコントロールバルブ４５（第２油圧制御弁）が直列的に接続されて、油圧シリンダ３０の２つの油室３０Ａ（第１油室）、油室３０Ｂ（第２油室）の油圧を調整する。
【００４３】
まず、シフトコントロールバルブ４６には、ライン圧回路１０１に連通した供給ポート４６Ｐと、油圧シリンダ３０の油室３０Ａと連通したＬｏ側ポート４６Ｌ（第１制御ポート）と、油圧シリンダ３０の油室３０Ｂと連通したＨｉ側ポート４６Ｈ（第２制御ポート）と、供給ポート４６Ｐを挟んで＋トルクコントロールバルブ４０に連通したポート４６ｉｎｃ（第１ドレーンポート）と−トルクコントロールバルブ４５に連通したポート４６ｄｅｃ（第２ドレーンポート）が形成され、上記したように、変速リンク３７によって駆動されるスプール４６Ｓが、油室３０Ａをポート４６ｄｅｃと供給ポート４６Ｐの一方に接続するとともに、油室３０Ｂをポート４６ｉｎｃと供給ポート４６Ｐの一方に接続する。
【００４４】
圧力制御弁で構成された＋トルクコントロールバルブ４０及び−トルクコントロールバルブ４５は、後述する変速制御コントローラ８０によって駆動される＋トルクソレノイド５０及び−トルクソレノイド５５からの信号圧Ｐｓｉｇ＋、Ｐｓｉｇ−に応じて、ポート４６ｉｎｃとポート４６ｄｅｃへ供給する制御圧を調整するもので、＋トルクソレノイド５０及び−トルクソレノイド５５は、例えば、デューティ制御などによって、連続的に信号圧Ｐｓｉｇ＋、Ｐｓｉｇ−を変更可能に駆動される。なお、＋トルクソレノイド５０及び−トルクソレノイド５５の元圧となるパイロット圧Ｐｐは、パイロット圧回路１０２から供給されており、パイロットバルブ１０３はプレッシャレギュレータ１００からの供給圧ＰＬに比例したパイロット圧Ｐｐをパイロット圧回路１０２へ供給する。
【００４５】
また、ライン圧回路１０１には、動力循環モードクラッチ９を制御するソレノイド９１と、直結モードクラッチ１０を制御するソレノイド９２が配設される。
【００４６】
ソレノイド９１からの信号圧の増大に応じて、制御弁９３はマニュアルバルブ６０からの供給圧ＰＬを動力循環モードクラッチ９へ供給して締結する一方、ソレノイド９１からの信号圧が減少すると、制御弁９３は動力循環モードクラッチ９をドレーンに接続して解放する。
【００４７】
同様に、ソレノイド９２からの信号圧の増大に応じて、制御弁９４はマニュアルバルブ６０からの供給圧ＰＬを直結モードクラッチ１０へ供給して締結する一方、ソレノイド９２からの信号圧が減少すると、制御弁９４は直結モードクラッチ１０をドレーンに接続して解放する。
【００４８】
上記ソレノイド９１、９２は後述する変速制御コントローラ８０によって制御され、動力循環モードクラッチ９及び直結モードクラッチ１０のうちの一方が締結されて、動力循環モードと直結モードが選択的に切り換えられる。
【００４９】
次に、ポート４６ｉｎｃとポート４６ｄｅｃへの差圧を制御する一対の圧力制御弁からなる＋トルクコントロールバルブ４０及び−トルクコントロールバルブ４５について説明する。
【００５０】
ここでは、＋トルクコントロールバルブ４０及び−トルクコントロールバルブ４５も同様に構成されるため、以下、＋トルクコントロールバルブ４０側についてのみ説明する。
【００５１】
この＋トルクコントロールバルブ４０は、＋トルクソレノイド５０の信号圧Ｐｓｉｇ＋がスプール４０ｓの図中上端のポート４０ａに接続されている。なお、＋トルクソレノイド５０は、非通電時に信号圧Ｐｓｉｇ＋が０となるノーマルクローズタイプで構成される。
【００５２】
＋トルクソレノイド５０の信号圧Ｐｓｉｇ＋は、ポート４０ａを介して＋トルクコントロールバルブ４０のスプール４０ｓを図中下方へ付勢し、これに加えて、ポート４０ｂには出力ポート４０ｄからの制御圧Ｐｃ１がスプール４０ｓを下方へ付勢するようフィードバックされる。
【００５３】
そして、スプール４０ｓの図中下端には円筒状の可動プラグ４０ｐが当接しており、この可動プラグ４０ｐの外周に面した所定の位置には、信号圧Ｐｓｉｇ＋に対向してスプール４０ｓを上方へ付勢するよう、供給圧ＰＬを導くポート４０ｆが形成されて供給圧ＰＬがフィードバックされるのに加えて、ポート４０ｆ側にはスプール４０ｓを図中上方へ付勢するスプリング４０ｒが収装される。
【００５４】
そして、信号圧Ｐｓｉｇ＋が所定値以内では、ライン圧回路１０１と連通した供給圧ポート４０ｃが、出力ポート４０ｄを介してシフトコントロールバルブ４６のポート４６ｉｎｃと連通するように構成され、信号圧Ｐｓｉｇ＋が増大すると、スプール４０ｓがスプリング４０ｒに抗して図中下方へ変位し、出力ポート４０ｄがドレーンポート４０ｅに連通して、出力ポート４０ｄからの制御圧Ｐｃ１がドレーンポート４０ｅに接続されるように構成される。
【００５５】
ここで、スプール４０ｓが制御圧Ｐｃ１のフィードバックを受けるポート４０ｂ側の受圧面積と、供給圧ＰＬを受けるとともにスプール４０ｓに当接した可動プラグ４０ｐの受圧面積は等しい値Ａｓに設定されており、供給圧ＰＬと制御圧Ｐｃ１の差圧がスプール４０ｓを図中上方へ付勢するようにフィードバックされる。
【００５６】
スプール４０ｓがポート４０ａからの信号圧Ｐｓｉｇ＋を受ける受圧面積をＡsol、スプリング４０ｒの付勢力をＦｓとして、釣り合いの式を示すと、
Ｐsig＋・Ａsol＝（ＰＬ−Ｐｃ１）・Ａｓ＋Ｆｓ ………（１）
となる。よって、ａ＝Ａsol／Ａｓ、ｂ＝Ｆｓ／Ａｓ（定数）として上記（１）式を変形すると、
ＰＬ−Ｐｃ１＝ａ・（Ｐｓｉｇ＋）−ｂ ………（２）
で表され、図６に示すように、信号圧Ｐｓｉｇ＋に対応して、供給圧ＰＬと制御圧Ｐｃ１の差圧ΔＰ＝ＰＬ−Ｐｃ１が制御可能になる。
【００５７】
また、信号圧Ｐｓｉｇ＋＝０のとき、差圧ＰＬ−Ｐｃ１＜０となるが、制御圧Ｐｃ１の元圧がライン圧回路１０１の供給圧ＰＬのため、制御圧Ｐｃ１が供給圧ＰＬ以上になることはなく、このときスプール４０ｓは調圧状態にはならず、スプリング力Ｆｓで図中上方に押しきられ、供給圧ポート４０ｃと出力ポート４０ｄが連通したＰｃ１＝ＰＬの状態となる。
【００５８】
したがって、スプリング力Ｆｓにより調圧開始までの不感帯が作られることなり、制御圧Ｐｃ１の特性は、信号圧Ｐｓｉｇ＋に対して供給圧ＰＬが一定だと仮定した場合では、図６に示すようになり、信号圧Ｐｓｉｇ＋＝０から図中破線間での区間が上記不感帯となる。
【００５９】
すなわち、＋トルクソレノイド５０からの信号圧Ｐｓｉｇ＋が増大すると、差圧ＰＬ−Ｐｃ１が増大し、また、スプリング力Ｆｓによって、Ｐｓｉｇ＋＝ｂ／ａ＝Ｆｓ／Ａsol以下では、上記したように、Ｐｃ１＝ＰＬである。
【００６０】
一方、信号圧Ｐｓｉｇ＋が最大値（＝パイロット圧Ｐｐ）になると、供給圧ポート４０ｃが遮断されて、出力ポート４０ｄがドレーンポート４０ｅと連通することになる。
【００６１】
上記差圧ＰＬ−Ｐｃ１の特性は、供給圧ＰＬが変化した場合であっても制御圧Ｐｃ１も同様に変化するため変わらない。ただし、０≦Ｐｃ１≦ＰＬの範囲内でしかＰｃ１の値は存在しないため、供給圧ＰＬが低下すると差圧ＰＬ−Ｐｃ１の値は、供給圧ＰＬの値により制限されることはある。
【００６２】
つまり、この＋トルクコントロールバルブ４０は、供給圧ＰＬと制御圧Ｐｃ１の差圧ＰＬ−Ｐｃ１を０を含んで制御することが可能となり、かつ、電磁比例弁の＋トルクソレノイド５０が非通電時では制御圧Ｐｃ１が供給圧ＰＬに等しくなるという特徴を持っている。
【００６３】
なお、−トルクコントロールバルブ４５も、上記＋トルクコントロールバルブ４０と同様に構成され、各ポート４５ａ〜４５ｆ、スプール４５ｓ及びスプリング４５ｒも＋トルクコントロールバルブ４０と同様に形成されており、出力ポート４５ｄからは制御圧Ｐｃ２が供給される。
【００６４】
これらの２つの圧力制御弁で構成された、＋トルクコントロールバルブ４０及び−トルクコントロールバルブ４５からの制御圧Ｐｃ１、Ｐｃ２は、シフトコントロールバルブ４６のドレーン側を介して油圧シリンダ３０の油室３０Ａ、３０Ｂの一方へ供給され、供給圧ＰＬとの間で油圧シリンダ３０のピストン３１表裏の差圧ΔＰを制御することで、パワーローラ２０の伝達トルクを調整することが可能となる。
【００６５】
次に変速比無限大無段変速機の制御は、図２に示すように、マイクロコンピュータを主体に構成された変速制御コントローラ８０によって変速比と伝達トルクの制御が行われる。
【００６６】
変速制御コントローラ８０には、ユニット入力軸１の回転数Ｎｔ（＝エンジン回転数Ｎｅ）を検出する入力軸回転数センサ８１からの出力と、無段変速機出力軸４の回転数Ｎｏを検出する無段変速機出力軸回転数センサ８２からの出力と、ユニット出力軸６の回転数等から車速ＶＳＰを検出する車速センサ８３からの出力や、図示しないインヒビタスイッチからのシフト位置やアクセルペダルの踏み込み量等がそれぞれ入力され、変速制御コントローラ８０はこれらの検出値を運転状態として処理し、この運転状態に応じてソレノイド９１、９２を駆動することで動力循環モードクラッチ９と直結モードクラッチ１０を選択的に締結し、動力循環モードと直結モードを切り換えるとともに、運転状態に応じたユニット変速比（ＩＶＴ比）となるようにステップモータ３６を駆動し、さらに、動力循環モードでは＋トルクソレノイド５０または−トルクソレノイド５５を選択的に駆動することでトロイダル型無段変速機２の伝達トルクの制御と変速比の制御を行うことができる。
【００６７】
この制御の一例としては、例えば、図５に示すように、直結モードでは＋トルクコントロールバルブ４０及び−トルクコントロールバルブ４５の出力ポート４０ｄ、４５ｄをドレーン４０ｅ、４５ｅに接続することで制御圧Ｐｃ１、Ｐｃ２＝０としておき、ステップモータ３６の駆動とプリセスカム３５及びフィードバックリンク３８からなる実変速比のメカニカルフィードバック機構により、シフトコントロールバルブ４６から油圧シリンダ３０の一方の油室に供給される供給圧ＰＬの流量を調整することで変速比の制御を行い、また、動力循環モードでは、モード切換点ＭＤＰからギアードニュートラルポイントＧＮＰよりも前進側の所定値Ｄｌｍｔまでを上記シフトコントロールバルブ４６によって変速比制御を行い、メカニカルフィードバックによる迅速かつ安定した制御を行う。
【００６８】
一方、ギアードニュートラルポイントＧＮＰを含んだ前進側の所定値Ｄｌｍｔから後進側のＲｌｍｔの区間では、＋トルクコントロールバルブ４０または−トルクコントロールバルブ４５の制御圧Ｐｃ１、Ｐｃ２による差圧制御により、油圧シリンダ３０はパワーローラ２０の伝達トルクを制御して、ギアードニュートラルポイントＧＮＰ近傍の伝達トルクを高精度で制御して車両の停止状態を維持することができる。
【００６９】
なお、各所定値Ｄｌｍｔ、Ｒｌｍｔ及びギアードニュートラルポイントＧＮＰは、トロイダル型無段変速機２の変速比（ＣＶＴ比）を示し、ユニット入力軸１の回転数Ｎｔを無段変速機出力軸４の回転数Ｎｏで除した値であり、また、所定値Ｄｌｍｔ、ＲｌｍｔはギアードニュートラルポイントＧＮＰの近傍で、それぞれ前進側と後進側に設定されたものである。さらに、ユニット変速比（ＩＶＴ比）は、ユニット入力軸１の回転数Ｎｔをユニット出力軸６の回転数（車速ＶＳＰに所定の定数を乗じた値）で除したものである。
【００７０】
以上のように構成されて、次に作用について説明する。
【００７１】
まず、図５に示したように、直結モードクラッチ１０を締結する一方動力循環モードクラッチ９を解放する直結モードでは、ユニット変速比がトロイダル型無段変速機２の変速比（ＣＶＴ比）に応じた値となって、ＣＶＴ比が大きくなればユニット変速比（ＩＶＴ比）も大きくなってＬｏ側に設定される一方、ＣＶＴ比が小さくなればユニット変速比（ＩＶＴ比）も小さくなってＨｉ側に設定される。
【００７２】
モード切換点ＭＤＰで直結モードクラッチ１０を解放する一方、動力循環モードクラッチ９を締結する動力循環モードでは、モード切換点ＭＤＰからＣＶＴ比を小さくすることで、ＩＶＴ比が大きくなってＬｏ側に設定され、ギアードニュートラルポイントＧＮＰではＩＶＴ比が無限大となり、ユニット入力軸１を回転させた状態で、ユニット出力軸６が停止する。
【００７３】
このギアードニュートラルポイントＧＮＰから、さらにＣＶＴ比を小さくすると、ＩＶＴ比は負の値となってユニット出力軸６の回転方向が逆転して後退方向となり、ＣＶＴ比の減少に応じてＩＶＴ比は後退側で減少、すなわち、後退方向でＨｉ側に設定される。
【００７４】
ここで、上記したように、直結モードの全域と動力循環モードのモード切換点ＭＤＰからギアードニュートラルポイントＧＮＰまでの区間では、＋トルクソレノイド５０及び−トルクソレノイド５５の信号圧Ｐｓｉｇ＋、Ｐｓｉｇ−を最大値Ｐｐとして、出力ポート４０ｄ、４５ｄをドレーンポート４０ｅ、４５ｅに接続しておき、シフトコントロールバルブ４６の供給ポート４６Ｌを油室３０Ａ、３０Ｂの一方に接続し、油圧シリンダ３０へ供給する圧油の方向と流量を制御（以下、方向流量制御とする）することによって変速比の制御を行う。
【００７５】
図４及び図７の波線で示すように、シフトコントロールバルブ４６のスプール４６Ｓが中立位置にある場合は、供給ポート４６Ｐ、ポート４６ｉｎｃ、ポート４６ｄｅｃ、Ｌｏ側ポート４６Ｌ及びＨｉ側ポート４６Ｈはそれぞれ封止されて、油室３０Ａ及び油室３０Ｂの油圧が保持される。
【００７６】
この中立位置から図中上方へスプール４６Ｓが変位すると、供給ポート４６ＰとＬｏ側ポート４６Ｌが連通する一方、Ｈｉ側ポート４６Ｈは制御圧Ｐｃ１＝０となってドレーンポート４０ｅに接続されたポート４６ｉｎｃと連通し、供給ポート４６Ｐの開口量に応じた流量がＬｏ側ポート４６Ｌへ供給される。
【００７７】
逆に、中立位置から図中下方へスプール４６Ｓが変位すると、供給ポート４６ＰとＨｉ側ポート４６Ｈが連通する一方、Ｌｏ側ポート４６Ｌは制御圧Ｐｃ１＝０となってドレーンポート４５ｅに接続されたポート４６ｄｅｃと連通し、供給ポート４６Ｐの開口量に応じた流量がＨｉ側ポート４６Ｈへ供給される。
【００７８】
いま、目標変速比（ＣＶＴ比）がＬｏ側に変化した場合、ステップモータ３６は変速リンク３７の一端を図４または図７の上方へ目標変速比に応じて変位させ、このときパワーローラ２０の傾転角が定常状態にあればプリセスカム３５は停止しているため、スプール４６Ｓも上方へ変位して、供給ポート４６ＰとＬｏ側ポート４６Ｌが連通する一方、Ｈｉ側ポート４６Ｈがポート４６ｄｅｃと連通し、供給ポート４６ＰからＬｏ側ポート４６Ｌを介して供給された流量に応じて油室３０Ａの油圧が上昇する一方、油室３０Ｂ内の油圧はポート４６ｄｅｃから排出されて、図３に示す右側のトラニオン２３は上昇し、パワーローラ２０はトラニオン２３の上昇に伴って傾転し、変速比はＬｏ側に変化する。
【００７９】
油圧シリンダ３０の駆動によって、トラニオン２３は軸方向及び軸回りに変位し、これらトラニオン２３の変位はフィードバックリンク３８を介して変速リンク３７へ伝達され、パワーローラ２０のＬｏ側への傾転に応じてフィードバックリンク３８は、図４、図７において、変速リンク３７の左側端部を下方へ変位させる。
【００８０】
すなわち、上方に変位していたスプール４６Ｓは、中立位置へ向けた下方へ変位し、パワーローラ２０の傾転角が目標変速比に一致した時点で、スプール４６Ｓは再び中立位置へ復帰して各ポートを封止するため、油圧シリンダ３０の駆動を停止する。
【００８１】
こうして、方向流量制御時には、まず、ステップモータ３６によってスプール４６Ｓが駆動されることで、油室３０Ａへライン圧回路１０１から圧油が供給される一方、油室３０Ｂ内の圧油はタンクへ排出され、トラニオン２３が変位することでパワーローラ２０の傾転角はＬｏ側へ向かい、次に、パワーローラ２０の傾転角とトラニオン２３の軸方向変位がプリセスカム３５、フィードバックリンク３８及び変速リンク３７を介してシフトコントロールバルブ４６へフィードバックされるため、スプール４６Ｓは徐々に中立位置へ復帰して、ステップモータ３６が指令した目標変速比と一致させた状態を維持することができる。
【００８２】
したがって、とプリセスカム３５及びフィードバックリンク３８からなるメカニカルフィードバック機構とシフトコントロールバルブ４６による方向流量制御では、変速制御コントローラ８０が指令した目標変速比へ向けて迅速に変速を行うとともに、実変速比のフィードバックによって高精度かつ安定して変速比の制御を行うことができ、外乱などによってＣＶＴ比が最Ｈｉ変速比（最小変速比）または最Ｌｏ（最大変速比）を超えるのを抑制することができる。なお、最Ｈｉまたは最Ｌｏ変速比を超えると、本願出願人が提案した特願平１０−７９４９号等のように、パワーローラ２０の過大な傾転を防止する傾転ストッパにトラニオン２３が衝突して、耐久性を損ねるのに加えて変速比制御に誤差を生じる原因となる。
【００８３】
一方、図５において、動力循環モードでモード切換点ＭＤＰからＣＶＴ比を減少してギアードニュートラルポイントＧＮＰへ近づくと、ギアードニュートラルポイントＧＮＰ近傍に設定された所定の変速比Ｄｌｍｔからは、シフトコントロールバルブ４６による方向流量制御から＋トルクコントロールバルブ４０と−トルクコントロールバルブ４５による差圧制御によってパワーローラ２０の伝達トルクと変速比の制御に移行する。
【００８４】
方向流量制御から差圧制御への移行について、図７を参照しながら詳述する。
【００８５】
いま、動力循環モードにおいてモード切換点ＭＤＰからギアードニュートラルポイントＧＮＰ近傍の所定値Ｄｌｍｔへ向けて変速を行うと、ＣＶＴ比は最Ｌｏ側からＨｉ側へ向けて変化し、ステップモータ３６が所定値Ｄｌｍｔに応じた位置へ変位することでスプール４６Ｓは図７の下方に移動して、シフトコントロールバルブ４６による方向流量制御が開始され、油室３０Ｂに供給圧ＰＬが供給されてパワーローラ２０の傾転が開始される。
【００８６】
そして、変速リンク３７はプリセスカム３５のメカニカルフィードバックによって、図中３７Ｌで示した中立位置から、一点差線で示した３７Ｄへ向けて変位しようとする。
【００８７】
変速リンク３７が３７Ｄへ向かう途中で、実際のＣＶＴ比がギアードニュートラルポイントＧＮＰよりもＬｏ側の所定値Ｄｌｍｔになった時点で、図４に示した、−トルクソレノイド５５からの信号圧Ｐｓｉｇ−を減少させる。
信号圧Ｐｓｉｇ−の減少に伴って、−トルクコントロールバルブ４５の制御圧Ｐｃ２は、図６に示したように上昇し、油室３０Ａと油室３０Ｂの差圧ΔＰ＝ＰＬ−Ｐｃ２が縮小する。
【００８８】
パワーローラ２０を傾転させるためには、トラニオン２３が入力ディスクに加わる入力トルク抗して軸方向へ変位しなければならないが、油室３０Ａ、３０Ｂの差圧が入力トルクに対応した値よりも小さくなると、トラニオン２３は変位できなくなって変速が停止する。
【００８９】
すなわち、図７に示すように、スプール４６Ｓが中立位置から下方へ変位した状態で変速リンク３７が停止し、Ｈｉ側ポート４６Ｈと供給ポート４６Ｌ及びＬｏ側ポート４６Ｌとポート４６ｄｅｃが連通した状態となる。
【００９０】
この状態では、油室３０Ａは−トルクコントロールバルブ４５の制御圧Ｐｃ２となり、油室３０Ｂは供給圧ＰＬとなって、制御圧Ｐｃ２をトラニオン２３が変位を開始する直前の油圧から供給圧ＰＬの間で制御することにより、ギアードニュートラルポイントＧＮＰ近傍のＤｌｍｔからＲｌｍｔの間で、差圧制御によって伝達トルクの制御を行うことができ、伝達トルクを０にして車両を停止させるには、−トルクコントロールバルブ４５の制御圧Ｐｃ２＝ＰＬとして、油圧シリンダ３０の差圧ΔＰを０に設定すればよい。
【００９１】
トロイダル型無段変速機２では、本願出願人が提案した特願平１０−５３１８７号などにも示したように、油圧シリンダ３０のピストン３１に加わる差圧ΔＰがパワーローラ２０の伝達トルクであり、制御圧Ｐｃ２を供給圧ＰＬとすることで差圧ΔＰが０になり、伝達トルクを０とすることで、車両を正確に停止させることができる。そして、差圧ΔＰを０に設定する際には、油室３０Ａ、３０Ｂの油圧を供給圧ＰＬに一致させるため、ピストン３１の表裏に油圧をかけた状態で差圧ΔＰを０に設定できるため、作動油にエアーなどが混入して体積弾性係数が変化することによる差圧ΔＰの変動を抑制することができ、制御精度を確保することができる。
【００９２】
ここで、ステップモータ３６の指令値（目標ＣＶＴ比）がＤｌｍｔのときに、実際のＣＶＴ比がこの所定値ＤｌｍｔよりもＬｏ側で停止した場合には、シフトコントロールバルブ４６は、図７の実線に示すように、所定の開口量となる。
【００９３】
このときシフトコントロールバルブ４６の開口量と油圧シリンダ３０の差圧の関係は、図８に示すようになり、開口量が所定値Ｌを超えてある程度以上開口していれば、トラニオン２３が微少に変位しただけではメカニカルフィードバック機構は作用せず、したがって、シフトコントロールバルブ４６から供給される油圧がメカニカルフィードバック機構によって変化することはなく、ギアードニュートラルポイントＧＮＰ近傍においては、差圧制御によってパワーローラ２０の伝達トルクを制御することができるのである。
【００９４】
そして、差圧制御をしているときには、油圧シリンダ３０が支持するトルクの方向に応じて、シフトコントロールバルブ４６を切り換えればよく、例えば、図７に示すように、油室３０Ｂ側に供給圧ＰＬが供給されている場合には、図３に示すように、入力ディスク２１回転している場合、正の伝達トルク（エンジン側から駆動輪側へトルクが伝達される方向を正とする。以下同様）を制御でき、また、図７に示す状態から、ステップモータ３６をＬｏ側へ駆動することにより、シフトコントロールバルブ４６のスプール４６Ｓは図７の上方へ変位して、油室３０Ａに供給圧ＰＬを導いて、制御圧Ｐｃ１との差圧に応じて負の伝達トルク（駆動輪側からエンジン側へトルクが伝達される方向を正とする。以下同様）を制御することができる。
【００９５】
また、所定値Ｄｌｍｔにおける微少な開口量Ｌは、図９に示すように、メカニカルフィードバックと差圧制御が干渉する領域となるが、差圧制御を行っている際に、実際のＣＶＴ比がステップモータ３６の指令位置、すなわち、Ｄｌｍｔを超えてＬｏ側へ変化しようとすると、パワーローラ２０の傾転角やトラニオン２３の軸方向変位がフィードバックされて、シフトコントロールバルブ４６のスプール４６Ｓは、所定のＣＶＴ比＝Ｄｌｍｔを維持するように方向流量制御を行うことができる。
【００９６】
したがって、圧力制御弁で構成された、＋トルクコントロールバルブ４０、−トルクコントロールバルブ４５が固着した場合などであっても、実際のＣＶＴ比はステップモータ３６の指令位置に維持されるため、過大な変速比の変動を抑制して、運転性の悪化を防止することができるのである。
【００９７】
そして、油室３０Ａと油室３０Ｂの差圧ΔＰは、２つの圧力制御弁によって０から供給圧ＰＬの間で連続的に変更するようにしたため、元圧であるライン圧回路１０１側の供給圧ＰＬを変更することなく伝達トルクの制御を行うことができ、他の油圧回路に油圧変動の影響を与えることがなくなって、油圧回路の設計の自由度を確保しながら、ギアードニュートラルポイントＧＮＰ近傍の伝達トルク制御を高精度で行うことができるのである。
【００９８】
なお、後退側の所定値Ｒｌｍｔについても上記前進側のＤｌｍｔと同様に設定され、ＤｌｍｔからＲｌｍｔの範囲で差圧制御によって、車両の停止状態を高精度で維持することができる。
【００９９】
次に、上記ギアードニュートラルポイントＧＮＰの停止状態から、車両を再度前進させる場合には、−トルクソレノイド５５からの信号圧Ｐｓｉｇ−を増大させて−トルクコントロールバルブ４５の制御圧Ｐｃ２を減少させるとともに、ＣＶＴ比がギアードニュートラルポイントＧＮＰ近傍の所定値ＤｌｍｔよりもＬｏ側となるように目標ＣＶＴ比を設定してステップモータ３６を駆動すると、供給圧ＰＬとの差圧ΔＰが増大するためトラニオン２３は再び軸方向へ変位し、パワーローラ２０がＬｏ側の目標変速比へ向けて傾転し、再びシフトコントロールバルブ４６による方向流量制御とメカニカルフィードバックによって変速比の制御を再開することができる。
【０１００】
また、ギアードニュートラルポイントＧＮＰ近傍の停止状態から、車両を後退させる場合には、−トルクソレノイド５５からの信号圧Ｐｓｉｇ−を増大させて−トルクコントロールバルブ４５の制御圧Ｐｃ２を減少させるとともに、ＣＶＴ比がギアードニュートラルポイントＧＮＰ近傍の所定値ＲｌｍｔよりもＨｉ側となるように目標ＣＶＴ比を設定してステップモータ３６を駆動すると、供給圧ＰＬとの差圧ΔＰが増大するためトラニオン２３は再び軸方向へ変位し、パワーローラ２０が目標変速比へ向けて傾転し、ユニット変速比は負となって所定の変速比で車両を後退させることができる。
【０１０１】
さらに、ポート４６ｉｎｃと連通した＋トルクコントロールバルブ４０は、通常の変速比制御では制御圧Ｐｃ１を０としているが、例えば、直結モードで走行中にキックダウン変速などによって目標変速比が急激にＬｏ側へ変化する場合、制御圧Ｐｃ１を一時的に増大させることで、油圧シリンダ３０の差圧ΔＰを低減し、伝達トルクを一時的に低減することで急激なダウンシフトを行った場合の変速ショックを抑制することができるのである。
【０１０２】
加えて、直結モードと動力循環モードを切り換えるモード切換点ＭＤＰでは、直結モードクラッチ１０と動力循環モードクラッチ９の締結、解放を行うため、所定の変速比を維持して回転要素の回転数差を抑制する必要があるが、シフトコントロールバルブ４６による方向流量制御とメカニカルフィードバックによって容易に目標とする変速比を維持することができ、変速モードの切換を正確に行うことで、変速ショックの抑制と、クラッチの耐久性の向上を図ることができる。
【０１０３】
以上のように、メカニカルフィードバック機構を備えたシフトコントロールバルブ４６のドレーン側となるポート４６ｉｎｃ、４６ｄｅｃに、＋トルクコントロールバルブ４０及び−トルクコントロールバルブ４５を直列的に接続することによって、油圧シリンダ３０の差圧ΔＰを供給圧ＰＬとの間で制御することができ、方向流量制御による変速比の制御と、差圧制御によるギアードニュートラルポイントＧＮＰ近傍での伝達トルクの制御を連続的に行うことが可能となって、ギアードニュートラルポイントＧＮＰで確実に車両を停止させながらも、走行中の変速比制御を迅速かつ高精度で行うことができ、変速比無限大無段変速機を用いた車両の運転性を向上させることが可能となるのである。
【０１０４】
また、作動油の温度が低い場合には、＋トルクコントロールバルブ４０や−トルクコントロールバルブ４５等の圧力制御弁の応答性が低下するが、差圧制御を行う範囲をギアードニュートラルポイントＧＮＰ近傍のＤｌｍｔからＲｌｍｔとしたため、停止状態から前進または後退を行うと、すぐに方向流量制御による変速比制御に切り換えられるため、作動油の温度に拘わらず迅速かつ安定した変速比制御を行うことが可能となるのである。
【０１０５】
なお、差圧制御を行う範囲のうち、前進側の変速比をギアードニュートラルポイントＧＮＰの近傍に設定したが、モード切換点ＭＤＰよりもギアードニュートラルポイントＧＮＰ側の任意のＣＶＴ比に設定することができ、モード切換点ＭＤＰにおいて、方向流量制御による変速比制御に切り替わっていればよい。
【０１０６】
図１０〜図１２は第２の実施形態を示し、前記第１実施形態の＋トルクコントロールバルブ４０及び−トルクコントロールバルブ４５をノーマルクローズの４０’、４５’へ変更するとともに、シフトコントロールバルブ４６の供給ポートを２つに分けた１４６’に変更し、前記第１実施形態のポート４６ｉｎｃ、４６ｄｅｃをドレーンポート１４６Ｄ、１４６Ｄとして、シフトコントロールバルブ１４６の供給側に圧力制御弁を独立して介装したもので、その他の構成は、前記第１実施形態と同様である。
【０１０７】
＋トルクコントロールバルブ４０’及び−トルクコントロールバルブ４５’は、＋トルクソレノイド５０及び−トルクソレノイド５５が非通電のときには出力ポート４０ｄ、４５ｄをドレーンポート４０ｅ、４５ｅに連通させる一方、通電時には出力ポート４０ｄ、４５ｄを供給圧ポート４０ｃ、４５ｃに連通させるノーマルクローズとしたものである。
【０１０８】
そして、シフトコントロールバルブ１４６は、前記第１実施形態に示したシフトコントロールバルブ４６の供給ポートを、＋トルクコントロールバルブ４０’の供給圧ポート４０ｃに連通した供給ポート１４６Ｐｉ（第１供給ポート）と、−トルクコントロールバルブ４５’の供給圧ポート４５ｃに連通した供給ポート１４６Ｐｄ（第２供給ポート）の２つに独立させたもので、これら供給ポートを挟んだ両側にはドレーンポート１４６Ｄが形成されて、Ｌｏ側ポート１４６Ｌが油室３０Ａに、Ｈｉ側ポート１４６Ｈが油室３０Ｂに、２つのドレーンポート１４６Ｄ、１４６Ｄがドレーンにそれぞれ接続される。
【０１０９】
スプール１４６Ｓは、Ｌｏ側ポート１４６を供給ポート１４６Ｐｄとドレーンポート１４６Ｄの一方に切り換えると同時に、Ｈｉ側ポート１４６Ｈを供給ポート１４６Ｐｉとドレーンポート１４６Ｄの一方に切り換えるものである。
【０１１０】
図１１に示すように、＋トルクコントロールバルブ４０’は、＋トルクソレノイド５０からの信号圧Ｐｓｉｇ＋が０から増大すると、出力ポート４０ｄの制御圧Ｐｓｉｎｃは０から所定値（例えば、供給圧ＰＬ）へ向けて増大し、同様に−トルクコントロールバルブ４５’の制御圧Ｐｓｄｅｃも同様な特性に設定される。
【０１１１】
シフトコントロールバルブ１４６は、ステップモータ３６がＬｏ側に駆動されると、Ｌｏ側ポート１４６Ｌを供給ポート１４６Ｐｄに、Ｈｉ側ポート１４６Ｈをドレーンポート１４６Ｄへ連通する一方、ステップモータ３６がＨｉ側に駆動されると、Ｌｏ側ポート１４６Ｌをドレーンポート１４６Ｄに、Ｈｉ側ポート１４６Ｈを供給ポート１４６Ｐｉへ連通する。
【０１１２】
したがって、＋トルクコントロールバルブ４０’及び−トルクコントロールバルブ４５’からの制御圧Ｐｓｉｎｃ、Ｐｓｄｅｃを一定として、ステップモータ３６の駆動により油圧シリンダ３０を駆動する場合には、Ｌｏ側ポート１４６ＬまたはＨｉ側ポート１４６Ｈの一方がドレーンポート１４６Ｄに接続されて、方向流量制御によって変速比の制御を行うことができる。
【０１１３】
一方、Ｌｏ側ポート１４６ＬまたはＨｉ側ポート１４６Ｈの一方を、供給ポート１４６Ｐｉまたは１４６Ｐｄに接続し、制御圧Ｐｓｉｎｃ、Ｐｓｄｅｃを変化させると、Ｌｏ側ポート１４６ＬまたはＨｉ側ポート１４６Ｈの他方がドレーンポート１４６Ｄに接続されるため、油圧シリンダ３０のピストン３１表裏の差圧ΔＰは、Ｐｓｉｎｃ−０またはＰｓｄｅｃ−０、すなわち、絶対圧となって一方の油室３０Ａまたは３０Ｂへ供給する油圧を制御することで伝達トルクの制御を行うことができる。
【０１１４】
ここで、ギアードニュートラルポイントＧＮＰ近傍で圧力制御によって伝達トルクの制御を行う場合、ステップモータ３６を駆動する範囲を、動力循環モードの前進側では、前記第１実施形態の図５に示した前進側の所定値Ｄｌｍｔからモード切換点ＭＤＰまでとし、同じく後退側では、図５に示した後退側の所定値Ｒｌｍｔ未満とすると、ギアードニュートラルポイントＧＮＰの近傍の前進側の所定値Ｄｌｍｔから後退側の所定値Ｒｌｍｔの間では、圧力制御によって伝達トルクの制御を行い、その他の領域では、方向流量制御によって変速比の制御を行う。
【０１１５】
方向流量制御では、信号圧Ｐｓｉｇ＋、Ｐｓｉｇ−を最大に設定して、制御圧Ｐｓｉｎｃ、Ｐｓｄｅｃを所定値以上（トラニオン２３を駆動可能な油圧で、例えば、供給圧ＰＬ）に設定しておけば、前記第１実施形態と同様に、油室３０Ａ、３０Ｂへ供給された流量に応じてトラニオン２３を駆動することで、前記第１実施形態と同様に変速比の制御を行うことができる。
【０１１６】
一方、ギアードニュートラルポイントＧＮＰの近傍の所定値Ｄｌｍｔ、Ｒｌｍｔの間において、油圧シリンダ３０が支持するトルクの方向に応じて、シフトコントロールバルブ１４６を切り換えればよく、例えば、油室３０Ｂ側に制御圧Ｐｓｉｎｃが供給されている場合には、図３に示すように、入力ディスク２１回転している場合、制御圧Ｐｓｉｎｃの大きさに応じて正の伝達トルクを制御でき、逆に、油室３０Ａに制御圧Ｐｓｄｅｃが供給されている場合には、制御圧Ｐｓｄｅｃの大きさに応じて負の伝達トルクを制御することができ、前記第１実施形態と同様にギアードニュートラルポイントＧＮＰ近傍での伝達トルクの制御を正確に行うことが可能となる。
【０１１７】
この圧力制御時のシフトコントロールバルブ１４６は、前記第１実施形態と同様に供給側のポートが開口し、例えば、図１２に示すように、前進側（ＣＶＴ比はＬｏ側）では供給ポート１４６Ｐｄの開口量がＣＶＴ比に応じて変化して制御圧Ｐｓｄｅｃを供給し、後退側（ＣＶＴ比はＨｉ側）では供給ポート１４６Ｐｉの開口量がＣＶＴ比に応じて変化して制御圧Ｐｓｉｎｃを供給することで、伝達トルクの制御が行われる。
【０１１８】
こうして、シフトコントロールバルブ１４６に２つの供給ポート１４６Ｐｉ、１４６Ｐｄを形成し、圧力制御を行う＋トルクコントロールバルブ４０’と−トルクコントロールバルブ４５’をそれぞれ直列に接続した場合でも、前記第１実施形態と同様に、方向流量制御による変速比の制御と、圧力制御によるギアードニュートラルポイントＧＮＰ近傍での伝達トルクの制御を連続的に行うことが可能となって、ギアードニュートラルポイントＧＮＰで確実に車両を停止させながらも、走行中の変速比制御を迅速かつ高精度で行うことができ、変速比無限大無段変速機を用いた車両の運転性を向上させることが可能となるのである。
【０１１９】
図１３、図１４は、第３の実施形態を示し、前記第１実施形態のシフトコントロールバルブ４６と油圧シリンダ３０の間に、差圧制御弁１４０を介装したものである。
【０１２０】
図１３において、シフトコントロールバルブ４６は、中央の供給ポート４６Ｐがライン圧回路１０１に接続されて供給圧ＰＬを受け、供給ポート４６Ｐを挟んだ両側がタンクに接続されたドレーンポート４６Ｄ、４６Ｄとなり、Ｌｏ側ポート４６Ｌが差圧制御弁１４０のポート１４０ｇに、Ｈｉ側ポート４６Ｈが差圧制御弁１４０のポート１４０ｈにそれぞれ接続される。
【０１２１】
一方、油圧シリンダ３０の油室３０Ａは差圧制御弁１４０の出力ポート１４０ｄに、同じく油室３０Ｂは差圧制御弁１４０の出力ポート１４０ｃに接続される。
【０１２２】
ここで、差圧制御弁１４０は、トルクソレノイド５０’からの信号圧Ｐｓｉｇに応じて油圧シリンダ３０の差圧ΔＰを、図１２に示すように制御するもので、油圧シリンダ３０の油室３０Ａの油圧をＰｄｅｃ、油室３０Ｂの油圧をＰｉｎｃとすると、
ΔＰ＝Ｐｉｎｃ−Ｐｄｅｃ
で表される。なお、トルクソレノイド５０’は上記＋トルクソレノイド５０と同様に構成され、非通電時に信号圧Ｐｓｉｇが０、通電時に信号圧Ｐｓｉｇ＝Ｐｐとなるノーマルクローズタイプで構成される。
【０１２３】
そして、差圧制御弁１４０は、図１３に示すように、トルクソレノイド５０’の信号圧Ｐｓｉｇがスプール１４０ｓの図中上端のポート１４０ａに接続されて、信号圧Ｐｓｉｇは、ポート１４０ａを介してスプール１４０ｓを図中下方へ付勢し、これに加えて、ポート１４０ｂには出力ポート１４０ｄと連通した油室３０Ａの油圧Ｐｄｅｃがスプール１４０ｓを下方へ付勢するようフィードバックされる。
【０１２４】
スプール１４０ｓの図中下端には円筒状の可動プラグ１４０ｐが当接しており、この可動プラグ１４０ｐの外周に面した所定の位置には、信号圧Ｐｓｉｇに対向してスプール１４０ｓを上方へ付勢するよう、油室３０Ｂの油圧Ｐｉｎｃを導くポート１４０ｆが形成されて油圧Ｐｉｎｃがフィードバックされるのに加えて、ポート１４０ｆ側にはスプール１４０ｓを図中上方へ付勢するスプリング１４０ｒが収装される。
【０１２５】
したがって、油室３０Ａ、３０Ｂの油圧Ｐｄｅｃ、Ｐｓｉｎｃの差圧ΔＰは、図１４に示すように、出力ポート１４０ｃ、１４０ｄを介して信号圧Ｐｓｉｇに応じた値となるように調整される。
【０１２６】
すなわち、信号圧Ｐｓｉｇが所定値のときには、油室３０Ａ、３０Ｂの油圧が等しく設定されて差圧ΔＰは０になり、この状態から信号圧Ｐｓｉｇが減少すれば、スプール１４６Ｓが図中上方へ変位して、ポート１４０ｈから出力ポート１４０ｄへの開口量を増大して、ポート１４０ｈに供給される油圧（供給圧ＰＬ）に応じて油室３０Ａの油圧Ｐｄｅｃを増大する一方、油室３０Ｂと連通した出力ポート１４０ｃはドレーンポート１４０ｅへの開口量を増大して、油圧Ｐｉｎｃを減少させて、差圧ΔＰは負の方向に減少する。
【０１２７】
逆に、差圧ΔＰ＝０の状態から信号圧Ｐｓｉｇが増大すれば、スプール１４６Ｓが図中下方へ変位して、ポート１４０ｇから出力ポート１４０ｃへの開口量を増大して、ポート１４０ｇへ供給される油圧（供給圧ＰＬ）に応じて油室３０Ｂの油圧Ｐｉｎｃを増大する一方、油室３０Ａと連通した出力ポート１４０ｄはドレーンポート１４０ｅへの開口量を増大して油圧Ｐｄｅｃを減少させ、差圧ΔＰは正の方向に増大する。
【０１２８】
したがって、方向流量制御により変速比の制御を行う場合には、油圧シリンダ３０の油室３０Ａ、３０Ｂへ供給する供給圧ＰＬの方向をシフトコントロールバルブ４６で決定し、この供給方向に基づいてトルクソレノイド５０’の信号圧Ｐｓｉｇを最小値（＝０）または最大値（＝Ｐｐ）に設定する。
【０１２９】
例えば、変速比をＬｏ側へ変更する際には、ステップモータ３６の指令位置をＬｏ側に設定するとともに、トルクソレノイド５０’の信号圧Ｐｓｉｇを最大値Ｐｐに設定する。
【０１３０】
スプール４６Ｓは図１３の上方へ移動して、Ｌｏ側ポート４６Ｌは供給ポート４６Ｐに、Ｈｉ側ポート４６Ｈはドレーンポート４６Ｄに接続されるとともに、信号圧Ｐｓｉｇの増大に伴って、差圧制御弁１４０のスプール１４０Ｓは図中下方へ変位して、ポート１４０ｇが出力ポート１４０ｃと連通して、油室３０ＢにＬｏ側ポート４６Ｌからの供給圧ＰＬが供給されて油室３０Ｂの油圧Ｐｉｎｃが増大する一方、出力ポート１４０ｄがドレーンポート１４０ｉに連通して油室３０Ａの油圧Ｐｄｅｃが減少することで、トラニオン２３が変位してＬｏ側への変速が開始される。
【０１３１】
逆に、変速比をＨｉ側へ変更する際には、ステップモータ３６の指令位置をＨｉ側に設定するとともに、トルクソレノイド５０’の信号圧Ｐｓｉｇを最小値０に設定する。
【０１３２】
スプール４６Ｓは図１３の下方へ移動して、Ｈｉ側ポート４６Ｈは供給ポート４６Ｐに、Ｌｏ側ポート４６Ｌがドレーンポート４６Ｄに接続されるとともに、信号圧Ｐｓｉｇの減少に伴って、差圧制御弁１４０のスプール１４０Ｓは図中上方へ変位して、ポート１４０ｈが出力ポート１４０ｄと連通して、油室３０ＡにＨｉ側ポート４６Ｈからの供給圧ＰＬが供給されて油室３０Ａの油圧Ｐｄｅｃが増大する一方、出力ポート１４０ｃがドレーンポート１４０ｅに連通して油室３０Ｂの油圧Ｐｉｎｃが減少することで、トラニオン２３が変位してＨｉ側への変速が開始される。
【０１３３】
そして、差圧制御によりパワーローラ２０の伝達トルクを制御する場合には、変速比制御によって動力循環モードのギアードニュートラルポイントＧＮＰ近傍に設定した後、トルクソレノイド５０’の信号圧Ｐｓｉｇを増減することで差圧ΔＰを調整し、伝達トルクの制御を行うことができる。
【０１３４】
図１５、図１６は、第４の実施形態を示し、前記第１実施形態のシフトコントロールバルブ４６のドレン側を単一の差圧制御弁として、油圧シリンダ３０の差圧を供給圧ＰＬとの間で制御可能としたものである。
【０１３５】
シフトコントロールバルブ４６の供給ポート４６Ｐの両側には、ドレーンポート４６Ｄ、４６Ｄが形成され、これらドレーンポート４６Ｄはトルクコントロールバルブ４０の出力ポート４０ｄに接続される。
【０１３６】
このトルクコントロールバルブ４０は、＋前記第１実施形態のトルクコントロールバルブ４０と同様に形成されて、ポート４０ａに供給されるトルクソレノイド５０’の信号圧Ｐｓｉｇに応じてスプール４０ｓが変位し、出力ポート４０ｄの油圧をドレーンポート４０ｅとライン圧回路１０１と連通した供給ポート４０ｃの間で制御するものである。
【０１３７】
図１６に示すように、シフトコントロールバルブ４６の供給ポート４６Ｐとドレーンポート４６Ｄの差圧は、信号圧Ｐｓｉｇの増大に応じて拡大し、信号圧Ｐｓｉｇが０のときには、トルクコントロールバルブ４０の出力ポート４０ｄがライン圧回路１０１と連通して差圧が０になる一方、信号圧Ｐｓｉｇが最大値Ｐｐのときには、トルクコントロールバルブ４０の出力ポート４０ｄがドレーンポート４０ｅと連通して、差圧も最大値ＰＬとなる。
【０１３８】
したがって、方向流量制御により変速比制御を行う場合では、信号圧Ｐｓｉｇを最大値Ｐｐとすれば、シフトコントロールバルブ４６のドレーンポート４６Ｄもドレーンポート４０ｅを介してタンクに接続されて、供給ポート４６Ｐの供給圧ＰＬを油室３０Ａ、３０Ｂの一方に供給することで、前記第１実施形態と同様にメカニカルフィードバックを加えながら変速比制御を行うことができる。
【０１３９】
また、差圧制御により伝達トルクの制御を行う場合では、信号圧Ｐｓｉｇの大きさを制御することで、供給ポート４６Ｐに加わる供給圧ＰＬと、ドレーンポート４６Ｄの差圧ΔＰを、油室３０Ａまたは油室３０Ｂへ選択的に供給することで行うことができる。この場合、正負の伝達トルクの切り換えは、上記したように、シフトコントロールバルブ４６のスプール４６Ｓを駆動して、供給圧ＰＬを受ける油室３０Ａまたは油室３０Ｂを選択的に切り換えることで行うことができる。
【０１４０】
図１７、図１８は、第５の実施形態を示し、前記第４実施形態のトルクコントロールバルブ４０を前記第３実施形態の差圧制御弁１４０に置き換えて、シフトコントロールバルブ４６の２つのドレーンポートの差圧を制御可能としたものである。
【０１４１】
図１７において、シフトコントロールバルブ４６は、前記第１実施形態と同様に、供給ポート４６Ｐを挟んだ両側に、ポート４６ｉｎｃ（第１ドレーンポート）と４６ｄｅｃ（第２ドレーンポート）がドレーン側として形成され、ポート４６ｉｎｃはＨｉ側ポート４６Ｈを介して油室３０Ｂと連通可能に、ポート４６ｄｅｃはＬｏ側ポート４６Ｌを介して油室３０Ａと連通可能に配設される。
【０１４２】
そして、差圧制御弁１４０は前記第３実施形態と同じく、トルクソレノイド５０’の信号圧Ｐｓｉｇに応じて、出力ポート１４０ｃ、１４０ｄの差圧を制御するもので、この出力ポート１４０ｃにはシフトコントロールバルブ４６のポート４６ｉｎｃが接続され、出力ポート１４０ｄには同じくポート４６ｄｅｃが接続される。
【０１４３】
したがって、Ｈｉ側ポート４６ＨとＬｏ側ポート４６Ｌとそれぞれ連通した油室３０Ａ、３０Ｂの油圧Ｐｄｅｃ、Ｐｉｎｃは、その差圧ΔＰ＝Ｐｉｎｃ−Ｐｄｅｃを、図１８に示すように、信号圧Ｐｓｉｇの大きさに応じて制御することができ、方向流量制御と差圧制御を前記第３実施形態と同様に行うことが可能となる。
【０１４４】
図１９、図２０は、第６の実施形態を示し、前記第２実施形態に示した２つのトルクコントロールバルブを一つにして、シフトコントロールバルブ４６の供給ポート４６Ｐに加える油圧を変更可能にしたものである。
【０１４５】
シフトコントロールバルブ４６は、供給ポート４６Ｐの両側にタンクと連通したドレーンポート４６Ｄ、４６Ｄを形成し、スプール４６Ｓの変位に応じてＬｏ側ポート４６Ｌに連通した油室３０ＡとＨｉ側ポート４６Ｈに連通した油室３０Ｂを選択的に供給ポート４６Ｐまたはドレーンポート４６Ｄへ接続するものである。
【０１４６】
そして、供給ポート４６Ｐはトルクコントロールバルブ４０’の出力ポート４０ｄと連通しており、トルクソレノイド５０’の信号圧Ｐｓｉｇの大きさに応じて変化する制御圧Ｐｓを受ける。
【０１４７】
供給ポート４６Ｐに加わる制御圧Ｐｓは、図２０に示すように、信号圧Ｐｓｉｇの大きさに比例して増大し、信号圧Ｐｓｉｇが最大値Ｐｐになると、制御圧Ｐｓ＝ＰＬに設定される一方、信号圧Ｐｓｉｇが最小値０の場合では、出力ポート４０ｄがドレーンポート４０ｅに接続されるため、供給ポート４６Ｐとドレーンポート４６Ｄの差圧は０となる。
【０１４８】
したがって、方向流量制御により変速比制御を行う場合では、信号圧Ｐｓｉｇを最大値Ｐｐとすれば、シフトコントロールバルブ４６のドレーンポート４６Ｄが、ドレーンポート４０ｅを介してタンクに接続される一方、供給ポート４６Ｐの制御圧Ｐｓはライン圧回路１０１の供給圧ＰＬとなって油室３０Ａ、３０Ｂの一方に供給されて、前記第１実施形態と同様にメカニカルフィードバックを加えながら変速比制御を行うことができる。
【０１４９】
また、差圧制御により伝達トルクの制御を行う場合では、信号圧Ｐｓｉｇの大きさを制御することで、供給ポート４６Ｐに加わる供給圧ＰＬと、ドレーンポート４６Ｄの差圧ΔＰを、油室３０Ａまたは油室３０Ｂへ選択的に供給することで行うことができる。この場合、正負の伝達トルクの切り換えは、上記したように、シフトコントロールバルブ４６のスプール４６Ｓを駆動して、制御圧Ｐｓを受ける油室３０Ａまたは油室３０Ｂを選択的に切り換えることで行うことができる。
【０１５０】
なお、上記実施形態において、メカニカルフィードバック手段として、変速リンク３７を用いた例について述べたが、図示はしないが、特開昭６３−１３０９５４号公報に開示されるように、シフトコントロールバルブのスプールと相対変位可能なスリーブを、プリセスカムに連結してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す変速比無限大無段変速機の概略構成図。
【図２】同じく変速比無限大無段変速機の制御概念図。
【図３】トロイダル型無段変速機の概念図。
【図４】変速制御装置の油圧回路図。
【図５】ソレノイド信号圧Ｐｓｉｇ＋と制御圧Ｐｃ１及びライン圧ＰＬの関係を示す図。
【図６】無段変速機の変速比（ＣＶＴ比）とユニット変速比（ＩＶＴ比）の関係を示すグラフ。
【図７】ステップモータとメカニカルフィードバック機構によるシフトコントロールバルブの動作を説明する概念図。
【図８】シフトコントロールバルブのバルブ開口量と差圧ΔＰの関係を示すグラフである。
【図９】ＣＶＴ比と１／ＩＶＴ比の関係を示すグラフで、差圧制御と方向流量制御を切り換えるＣＶＴ比＝Ｄｌｍｔ近傍を示す。
【図１０】第２の実施形態を示し、変速制御装置の油圧回路図。
【図１１】ソレノイド信号圧Ｐｓｉｇ＋と制御圧Ｐｓｉｎｃの関係を示すグラフ。
【図１２】ギアードニュートラルポイントＧＮＰ近傍におけるＣＶＴ比とシフトコントロールバルブの開口量の関係を示すグラフである。
【図１３】第３の実施形態を示し、変速制御装置の油圧回路図。
【図１４】ソレノイド信号圧Ｐｓｉｇと差圧ΔＰの関係を示すグラフ。
【図１５】第４の実施形態を示し、変速制御装置の油圧回路図。
【図１６】ソレノイド信号圧Ｐｓｉｇと差圧ΔＰの関係を示すグラフ。
【図１７】第５の実施形態を示し、変速制御装置の油圧回路図。
【図１８】ソレノイド信号圧Ｐｓｉｇと差圧ΔＰの関係を示すグラフ。
【図１９】第６の実施形態を示し、変速制御装置の油圧回路図。
【図２０】ソレノイド信号圧Ｐｓｉｇと制御圧Ｐｓの関係を示すグラフ。
【図２１】従来例を示し、無段変速機の変速比（ＣＶＴ比）とユニット変速比（ＩＶＴ比）の関係を示すグラフ。
【符号の説明】
１ ユニット入力軸
２ 無段変速機
３ 一定変速機
５ 遊星歯車機構
９ 動力循環モードクラッチ
１０ 直結モードクラッチ
２０ パワーローラ
２３ トラニオン
３０ 油圧シリンダ
３０Ａ、３０Ｂ 油室
３１ ピストン
４０ ＋トルクコントロールバルブ
４０’ トルクコントロールバルブ
４０ｂ、４０ｆ ポート
４０ｃ 供給圧ポート
４０ｄ 出力ポート
４５ −トルクコントロールバルブ
４６ シフトコントロールバルブ
４６Ｈ Ｈｉ側ポート
４６Ｌ Ｌｏ側ポート
４６Ｐ 供給ポート
４６ｉｎｃ、４６ｄｅｃ ポート
５０ ＋トルクソレノイド
５０’ トルクソレノイド
５５ −トルクソレノイド
８０ 変速制御コントローラ
１０１ ライン圧回路
１４０ 差圧制御弁

Claims (2)

1. 入出力ディスクに挟持されたパワーローラを傾転させることで変速比を連続的に変更するトロイダル型無段変速機と一定変速機とをユニット入力軸にそれぞれ連結するとともに、無段変速機と一定変速機の出力軸を遊星歯車機構、動力循環モードクラッチ及び直結モードクラッチを介してユニット出力軸に連結した変速比無限大無段変速機と、
   パワーローラを支持する部材に連結されたピストンによって画成される第１の油室と第２の油室とを備えた油圧シリンダと、
   この第１の油室と第２の油室の油圧を車両の運転状態に応じて制御する変速制御手段とを備えた変速比無限大無段変速機の変速制御装置において、
   前記変速制御手段は、
   アクチュエータに駆動されて前記第１または第２の油室への油圧を制御する変速制御弁と、
   この変速制御弁へ前記パワーローラの支持部材の変位量をフィードバックするフィードバック手段と、
   前記第１油室と第２油室の差圧を０を含んで制御可能な圧力制御手段とを備え、
   前記変速制御弁は、油圧源側に連通した供給ポートと、タンクに連通したドレーンポートと、第１油室及び第２油室とそれぞれ連通した第１制御ポート及び第２制御ポートとを備えて、前記圧力制御手段は前記第１及び第２制御ポートの下流に介装されたことを特徴とする変速比無限大無段変速機の変速制御装置。
2. 前記圧力制御手段は、第１油室及び第２油室と第１制御ポート及び第２制御ポートとの間に介装されて、第１油室及び第２油室の差圧を制御可能な差圧制御弁からなることを特徴とする請求項１に記載の変速比無限大無段変速機の変速制御装置。

Images