JP4534614B2 - 無段変速装置 - Google Patents

Description

この発明は、車両（自動車）用自動変速機として利用する、トロイダル型無段変速機を組み込んだ無段変速装置の改良に関し、シフトレバーの切り換えに伴って車両の挙動が不安定になる事を防止するものである。より具体的には、上記シフトレバーを非走行状態（ニュートラル位置）から走行状態（前進位置や後退位置）に切り換える際に、切り換え時の車両の走行状態に応じて上記トロイダル型無段変速機の変速比を調節する事により、この車両の走行安定性を確保するものである。

自動車用自動変速機として使用されるトロイダル型無段変速機が、特許文献１、非特許文献１、２等の多くの刊行物に記載され、且つ、一部で実施されていて周知である。この様なトロイダル型無段変速機は、互いに対向する軸方向側面をトロイド曲面とした入力側ディスクと出力側ディスクとの間に複数個のパワーローラを挟持して成る。運転時には、この入力側ディスクの回転が、これら各パワーローラを介して上記出力側ディスクに伝達される。これら各パワーローラは、それぞれトラニオン等の支持部材に回転自在に支持されており、これら各支持部材は、それぞれ上記両ディスクの中心軸に対し捩れの位置にある枢軸を中心とする揺動変位を自在に支持されている。上記両ディスク同士の間の変速比を変える場合は、油圧式のアクチュエータにより上記各支持部材を上記枢軸の軸方向に変位させる。この様なアクチュエータへの圧油の給排は、制御弁により制御すると共に、上記支持部材の動きをこの制御弁にフィードバックする様に構成している。

上記アクチュエータへの圧油の給排に基づき上記各支持部材を上記枢軸の軸方向に変位させると、上記各パワーローラの周面と上記入力側、出力側各ディスクの側面との転がり接触部（トラクション部）に作用する、接線方向の力の向きが変化（転がり接触部にサイドスリップが発生）する。そして、この力の向きの変化に伴って上記各支持部材が上記枢軸を中心に揺動（傾斜）し、上記各パワーローラの周面と上記入力側、出力側各ディスクの側面との接触位置が変化する。上記各パワーローラの周面を、上記入力側ディスクの側面の径方向外寄り部分と、上記出力側ディスクの側面の径方向内寄り部分とに転がり接触させれば、上記両ディスク同士の間の変速比が増速側になる。これに対して、上記各パワーローラの周面を、上記入力側ディスクの側面の径方向内寄り部分と、上記出力側ディスクの側面の径方向外寄り部分とに転がり接触させれば、上記両ディスク同士の間の変速比が減速側になる。

又、上述の様なトロイダル型無段変速機を実際の自動車用自動変速機に組み込む場合、遊星歯車機構等の歯車式の差動ユニットと組み合わせて無段変速装置を構成する事が、従来から提案されている。例えば特許文献２には、所謂ギヤードニュートラルと呼ばれ、入力軸を一方向に回転させたまま、出力軸の回転状態を、停止状態を挟んで正転、逆転に切り換えられる無段変速装置が記載されている。この様な無段変速装置の場合、入力軸を回転させた状態のまま出力軸を停止させたり、或は極低速で回転させる状態で、トロイダル型無段変速機を通過するトルクを適正に規制する必要がある。この様な事情に鑑みて、特願２００３−５６６８１号には、入力軸を駆動するエンジンの回転速度を大まかに制御しつつ、この回転速度に合わせてトロイダル型無段変速機の変速比の調節を行なう事により、上記トロイダル型無段変速機を通過するトルク（通過トルク）を目標値に規制する制御方法が開示されている（先発明）。

又、この先発明の場合には、入力軸を回転させたまま出力軸を停止させる状態（変速比無限大の状態＝ＧＮ位置）で、この出力軸に、例えば自動車を進行方向に発進並びに低速で走行させられる程度のトルク（駆動力、クリープ力）を伝達できる様に、上記トロイダル型無段変速機の変速比の調節（補正）を行なう。具体的には、例えば車両が停止した状態でシフトレバーをＰレンジ（パーキング位置）やＮレンジ（ニュートラル位置）等の非走行状態からＤレンジ（通常前進位置）、Ｌレンジ（高駆動力前進位置）やＲレンジ（後退位置）等の走行状態に切り換えた場合に、ブレーキペダルの踏み込み解除等を条件に、無段変速装置から出力されるトルク（出力軸に伝達されるトルク）を、その切り換え位置（Ｄ、Ｌ、Ｒ）に応じた所定の値（例えば進行方向に発進並びに低速で走行させられる程度の駆動力を得られる値）となる様に、上記トロイダル型無段変速機の変速比を調節する。

又、特許文献３には、トロイダル型無段変速機と歯車式の差動ユニットである遊星歯車式変速機との間の動力伝達状態の切り換えを行なうクラッチ装置の断接に基づいて、減速比を大きくする低速モードと同じく小さくする高速モードとを実現自在とする無段変速装置に於いて、これら高速モードと低速モードとのモード切換時にパワーローラの傾転角が変動（トルクシフト）する事を防止する発明が記載されている。又、特許文献４には、モード切換時のクラッチ装置の断接タイミングを工夫する事により、このモード切換時にエンジンの回転数が急上昇する事を防止する発明が記載されている。尚、これら各特許文献３、４には、低速モード時にトロイダル型無段変速機のみで動力を伝達すると共に、高速モード時に差動ユニットである遊星歯車式変速機により主動力を伝達し、上記トロイダル型無段変速機により変速比の調節を行なう、所謂パワースプリット型の無段変速装置が記載されているが、前述の先発明等に記載されたギヤードニュートラル型の無段変速装置に適用する事も可能である。又、特許文献５には、車両を発進させるべくシフトレバーを非走行状態から走行状態に切り換える際に、トロイダル型無段変速機の変速比を制御する為の油圧の目標値を直ちに設定する事により、クラッチ装置が完全に接続された状態で出力軸から必要とする駆動力を確実に出力できる様にする発明が記載されている。

ところで、前述の様な従来のギヤードニュートラル型の無段変速装置の場合、シフトレバーの選択位置が非走行状態（Ｐレンジ、Ｎレンジ）の場合に、トロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機との間で動力の伝達状態の切り換えを行なうクラッチ装置は、その接続を断たれる。そして、この様にクラッチ装置の接続が断たれた状態で、上記トロイダル型無段変速機の変速比を、入力軸を回転させたまま出力軸を停止させられる状態を実現できる値、即ち、ＧＮ値（例えば１．６５８）に調節する。又、この状態で、走行モード（高速モード、低速モード）に応じて上記クラッチ装置への圧油の送り込み状態を切り換える為のシフト用電磁弁は、減速比を大きくする低速モード（ＧＮが含まれるモード）を実現できる位置に制御される。

そして、この様な非走行状態から、上記シフトレバーが走行状態（Ｄレンジ、Ｌレンジ、Ｒレンジ）に切り換えられると、このシフトレバーと同期して変位する切換弁の構成部材（スプール）の変位に基づき上記クラッチ装置の油圧室に圧油が供給され、この圧油の供給に基づきこのクラッチ装置が接続される。尚、この場合に上記シフト用電磁弁の切り換え位置は、上記低速モードを実現できる位置に制御される（低速モードを実現できる位置を維持する）。又、上記シフトレバーの切り換え位置を検出する為のポジションスイッチが、このシフトレバーが走行状態に切り換えられた事を検出すると、上記トロイダル型無段変速機の変速比を、選択された走行状態（Ｒレンジ又はＤレンジ）で出力軸から必要とされる駆動力を出力できる値（例えば、Ｒレンジの場合は１．６５８＋０．１、Ｄレンジの場合は１．６５８−０．１）に調節する。

上述の様にシフトレバーの切り換えに基づきクラッチ装置の接続とトロイダル型無段変速機の変速比の調節とを行なう場合、車両が停止した状態であれば、上記クラッチ装置が完全に接続され、且つ、上述の様に変速比が必要とされる駆動力を出力できる値に調節された状態で、ブレーキペダルの踏み込みを解除すれば、上記車両を円滑に発進させられる。一方、上記車両が走行中に、運転者の誤操作等により上記シフトレバーが非走行状態（Ｎレンジ）に切り換えられ、その後再び、このＮレンジから走行状態（Ｄレンジ又はＲレンジ）へ切り換えられる可能性がある。この様な場合に、上述した様な、車両が停車中の場合と同様の変速比の調節を行なうと、次の様な不都合を生じる可能性がある。即ち、上記車両が走行中に上記シフトレバーがＮレンジに操作された事に基づいて、上記クラッチ装置の接続が断たれ、上述の様に変速比がＧＮ位置に調節されると、この状態から上記シフトレバーがＤレンジやＲレンジに切り換えられた際に、上記変速比が走行状態（走行速度や走行方向）に応じた適切な値とは言えない状態で、上記クラッチ装置が接続される可能性がある。

しかも、この場合に、上記シフト用電磁弁が、上記車両の走行状態に応じた適切な走行モードを実現できる位置と異なる位置にも拘らず、上記クラッチ装置が接続される可能性もある。即ち、上記シフトレバーがＮレンジに操作される事に基づいて、上述の様に変速比がＧＮ位置に調節されると共に上記シフト用電磁弁が低速モードを実現する位置に制御されると、この状態から上記シフトレバーが走行状態に切り換えられた場合に、上記車両が高速モードで走行するのに好ましい走行速度で走行しているにも拘らず、上記シフト用電磁弁の切り換え位置が低速モードを実現できる位置で上記クラッチ装置が接続される可能性がある。そして、この様にシフト用電磁弁の切り換え位置並びに上記変速比の値が適切とは言えない状態で、上記クラッチ装置が接続された場合には、上記車両が過度に減速或は加速したりする等、運転者に違和感を生じさせる可能性がある。又、これと共に、上記クラッチ装置を構成するクラッチ板やトロイダル型無段変速機のトラクション部等に過度の負荷が加わり、構成各部材の耐久性が損なわれる可能性もある。

又、車両が停止している場合でも、前述した様にシフトレバーが非走行状態から走行状態に切り換えられる事に基づいて行なう変速比の調節は、このシフトレバーが走行状態に切り換えられた事を検知してから行なう。この為、上記トロイダル型無段変速機の変速比が、上記出力軸から必要とする駆動力を出力できる値となる以前に、上記クラッチ装置の接続が完了する可能性もある。この様な場合には、出力軸に過大なトルクが加わり変速ショックが大きくなって、乗員に不快感を与えたり、逆に十分なトルクを得られない場合は、運転者の意図する方向に発進できなくなる可能性がある。例えば、坂道で上り方向に発進する場合に、ブレーキの踏み込み解除に伴い、車両が発進すべき方向と逆方向に動き出す（坂道を下る）可能性がある。

特開２００１−３１７６０１号公報 特開２００３−３０７２６６号公報 特開２００３−１９４２０７号公報 特開２００３−２０７０４２号公報 特開２００４−１１６５７７号公報 青山元男著、「別冊ベストカー 赤バッジシリーズ２４５／クルマの最新メカがわかる本」、株式会社三雄社／株式会社講談社、平成１３年１２月２０日、ｐ．９２−９３ 田中裕久著、「トロイダルＣＶＴ」、株式会社コロナ社、２０００年７月１３日

本発明は、上述の様な事情に鑑みて、シフトレバーが非走行状態から走行状態に切り換えられる際に、車両の走行状態に拘らずこの車両の挙動が不安定になる事を防止できる無段変速装置を実現すべく発明したものである。

本発明の無段変速装置は、入力軸と、出力軸と、トロイダル型無段変速機と、複数の歯車を組み合わせて成る歯車式の差動ユニットと、これらトロイダル型無段変速機と差動ユニットとの間の動力の伝達状態の切り換えを行なうクラッチ装置と、このクラッチ装置の断接及び上記トロイダル型無段変速機の変速比の変更を制御する為の制御器とを備える。 このうちのトロイダル型無段変速機は、上記差動ユニットの第一の入力部と共に上記入力軸により回転駆動される入力側ディスクと、この入力側ディスクと同心に、且つ、この入力側ディスクに対する相対回転を自在として支持され、上記差動ユニットの第二の入力部に接続された出力側ディスクと、これら両ディスク同士の間に挟持された複数個のパワーローラと、これら各パワーローラを１個ずつ回転自在に支持した複数個の支持部材とを備える。
又、上記差動ユニットは、上記第一、第二の入力部同士の間の速度差に応じた回転を取り出して上記出力軸に伝達するものである。
又、上記制御器は、上記トロイダル型無段変速機の変速比を調節して上記差動ユニットを構成する複数の歯車の相対的変位速度を変化させる事により、上記入力軸を一方向に回転させた状態のまま上記出力軸の回転状態を、停止状態を挟んで正転及び逆転に変換する機能を有するものである。

特に、本発明の無段変速装置に於いては、車両の走行方向を判定する為の走行方向判定手段を備える。そして、上記制御器は、シフトレバーの選択位置が上記クラッチ装置の接続が断たれるニュートラル位置（Ｎレンジ）である場合に、車両の走行速度及び走行方向を含む走行状態から上記シフトレバーが次に切り換えられるべき位置を、上記車両が前進していると判定される場合は次にシフトレバーが前進位置に切り換えられるべきと予測すると共に、同じく後退していると判定される場合は次にシフトレバーが後退位置に切り換えられるべきと予測して、上記トロイダル型無段変速機の変速比を、予測した、次に切り換えられるべき位置で必要とされる値に、この切り換え動作が完了する以前に調節する機能を備えている。

上述の様な本発明の無段変速装置によれば、シフトレバーがニュートラル位置から前進位置或は後退位置に操作された際に、トロイダル型無段変速機の変速比を車両の走行状態、即ち、その時点での走行速度及び走行方向に応じた適切な値に調節した状態で、クラッチ装置の接続を行なえる。この為、このクラッチ装置が接続される際に、過度の減速や加速により車両の挙動が不安定になる事を防止できると共に、このクラッチ装置やトロイダル型無段変速機の構成各部材の耐久性の確保を図れる。

本発明を実施する場合に好ましくは、請求項２に記載した様に、必要とされる変速比の値を、実験或は計算により予め求めて制御器のメモリに、互いに対応させて記憶させておいた、車両の走行速度と、エンジンの回転速度と、その時点での走行速度及び回転速度で必要とされる変速比との相関関係に基づいて決定する。
又、この場合により好ましくは、請求項３に記載した様に、クラッチ装置は、その断接状態を切り換える事で、減速比を大きくする低速モードと同じく小さくする高速モードとを実現できるものとする。そして、実験或は計算により予め求めて制御器のメモリに、互いに対応させて記憶させておいた、変速比と、走行速度と、接続すべき上記クラッチ装置の走行モードと、エンジンの回転速度との相関関係に基づいて、必要とされる変速比の値を決定する。
又、この場合により好ましくは、請求項４に記載した様に、アクセル開度からエンジンの回転速度の変化の傾向を予測し、このエンジンの回転速度をアクセル開度により補正した状態で求める。
この様に構成すれば、上記トロイダル型無段変速機の変速比を、車両の走行状態に応じた必要とされる値に、適切、且つ、迅速に調節する事ができる。
尚、上記相関関係は、実験或はシミュレーション等の計算により予め求めておく。そして、制御器のメモリに、例えば数式或はマップ等により互いに対応させて記憶させる事により、上記変速比をその走行状態（その時点での走行速度及び走行方向）で最適な値に調節できる様にする。

又、本発明を実施する場合に好ましくは、請求項５に記載した様に、予測した次に切り換えられるべき位置と異なる位置にシフトレバーが操作される事を阻止する機能を備える。
この様に構成すれば、変速比を車両の走行状態に応じて適切に調節できるだけでなく、運転者がシフトレバーを誤った方向に操作しようとしてもこれを防止して、上記車両が不安定状態に陥る事を防止できる。

又、本発明を実施する場合に好ましくは、請求項６に記載した様に、シフトレバーの選択位置を検出する為のシフトレバー位置検出センサを、シフトレバーの位置に応じて出力信号が変化するものとする。そして、この出力信号の値に応じて上記シフトレバーの位置を、上記選択位置同士の途中に位置する状態を含めて検出自在とすると共に、この検出信号の値の変化に応じてこのシフトレバーが操作された事並びにその操作方向を検出自在ととする。
この場合に好ましくは、請求項７に記載した様に、シフトレバーが操作された際のシフトレバーの操作方向が、車両の走行状態から予測される次に切り換えられるべき位置と異なる場合に、運転者にその旨の注意を促すと共に、上記シフトレバーの操作に拘らず上記クラッチ装置の接続を断ったままとする。
又、請求項８に記載した様に、車両の走行状態から予測される次に切り換えられるべき位置に、シフトレバーの操作が開始された事を条件に、トロイダル型無段変速機の変速比を、次に切り換えられるべき位置で必要とされる値に調節する。
この様に構成すれば、運転者がシフトレバーを誤って操作したとしても、車両が不安定状態に陥る事を防止できると共に、正しく操作された場合には、上記クラッチ装置が完全に接続されるまでの間に、上記トロイダル型無段変速機の変速機を必要とされる値に調節できる。

図１〜３は、本発明に関する参考例の１例を示している。先ず、図１のブロック図により、本参考例の無段変速装置に就いて説明する。この図１中、太矢印は動力の伝達経路を、実線は油圧回路を、破線は電気回路を、それぞれ示している。エンジン１の出力は、ダンパ２を介して、入力軸３に入力される。この入力軸３に伝達された動力は、トロイダル型無段変速機４を構成する油圧式の押圧装置５から入力側ディスク６に伝達され、更にパワーローラ７を介して出力側ディスク８に伝達される。これら両ディスク６、８のうち、入力側ディスク６の回転速度は入力側回転センサ９により、出力側ディスク８の回転速度は出力側回転センサ１０により、それぞれ測定して、制御器１１に入力し、上記両ディスク６、８間の（トロイダル型無段変速機４の）変速比（速度比）を算出自在としている。又、上記入力軸３に伝達された動力は、直接又は上記トロイダル型無段変速機４を介して、差動ユニットである遊星歯車式変速機１２に伝達される。そして、この遊星歯車式変速機１２の構成部材の差動成分が、クラッチ装置１３を介して出力軸１４に取り出される。尚、このクラッチ装置１３は、後述する図２に示す低速用クラッチ１５及び高速用クラッチ１６を表すものである。又、本参考例の場合には、出力軸回転センサ１７により上記出力軸１４の回転速度を検出自在として、上記入力側回転センサ９及び出力側回転センサ１０の故障の有無を判定する為のフェールセーフを可能としている。

一方、前記ダンパ２部分から取り出した動力によりオイルポンプ１８（１８ａ、１８ｂ）を駆動し、このオイルポンプ１８から吐出した圧油を、上記押圧装置５と、上記パワーローラ７を支持した支持部材であるトラニオンを枢軸（図示省略）の軸方向に変位させるアクチュエータ１９（図２参照）の変位量を制御する為の制御弁装置２０とに、送り込み自在としている。尚、この制御弁装置２０とは、後述する図２に示す制御弁２１と、差圧シリンダ２２と、補正用制御弁２３ａ、２３ｂと、高速用切換弁２４及び低速用切換弁２５とを合わせたものである。このうちの制御弁２１は、上記アクチュエータ１９への油圧の給排を制御するものである。又、このアクチュエータ１９に設けた１対の油圧室２６ａ、２６ｂ（図２参照）内の油圧を油圧センサ２７（実際には図２に示す様に１対の油圧センサ２７ａ、２７ｂ）により検出して、その検出信号を、上記制御器１１に入力している。

この制御器１１は、上記油圧センサ２７からの信号に基づいて、上記トロイダル型無段変速機４を通過するトルク（通過トルク）を算出する。そして、この様に算出される通過トルクに応じてトロイダル型無段変速機４の変速比を補正すべく、上記制御弁２１の構成部材であるスリーブ２８（図２参照）を上記差圧シリンダ２２により変位させる。この様な差圧シリンダ２２への圧油の給排は、上記補正用制御弁２３ａ、２３ｂにより制御される。又、上記制御弁装置２０は、ステッピングモータ２９と、ライン圧制御用電磁開閉弁３０と、上記補正用制御弁２３ａ、２３ｂを切り換える為の電磁弁３１と、上記高速用切換弁２４及び低速用切換弁２５を切り換える為のシフト用電磁弁３２とにより、その作動状態を切り換えられる。そして、これらステッピングモータ２９と、ライン圧制御用電磁開閉弁３０と、電磁弁３１と、シフト用電磁弁３２とは、何れも上記制御器１１からの制御信号に基づいて切り換えられる。

又、上記制御器１１には、前記各回転センサ９、１０、１７及び上記油圧センサ２７からの信号の他、油温センサ３３の検出信号と、ポジションスイッチ３４の位置信号と、アクセルセンサ３５の検出信号と、ブレーキスイッチ３６の信号とを入力している。このうちの油温センサ３３は、無段変速装置を納めたケーシング内の潤滑油（トラクションオイル）の温度を検出するものである。又、上記ポジションスイッチ３４は、後述する図２に記載した手動油圧切換弁３７を切り換える為の、運転席に設けられたシフトレバー（操作レバー）の操作位置（選択位置）を表す信号を発するものである。又、上記アクセルセンサ３５は、アクセルペダルの開度を検出する為のものである。更に、上記ブレーキスイッチ３６は、ブレーキペダルが踏まれた事、或はパーキングブレーキが操作された事を検出して、その事を表す信号を発するものである。

又、上記制御器１１は、上記各スイッチ３４、３６及び各センサ９、１０、１７、２７、３３、３５からの信号に基づいて、上記ステッピングモータ２９と、ライン圧制御用電磁開閉弁３０と、電磁弁３１と、シフト用電磁弁３２とに上記制御信号を送る他、前記エンジン１を制御する為のエンジンコントローラ３８に制御信号を送る。そして、前述した特願２００３−５６６８１号に開示されている様に、入力軸１と出力軸１４との間の速度比を変えたり、或は停止時若しくは極く低速走行時に前記トロイダル型無段変速機４を通過して上記出力軸１４に加えられるトルク（通過トルク）を制御する。又、特願２００３−１０５９６７号に開示されている様に、前記入力側回転センサ９及び前記出力側回転センサ１０の検出信号に基づいて、上記出力軸１４の回転速度及び回転方向を算出し、上記通過トルクの制御を行なう。

図２は、上述の様な無段変速装置を制御する油圧回路を示している。この油圧回路では、油溜３９から吸引されてオイルポンプ１８ａ、１８ｂにより吐出された圧油を、調圧弁４０ａ、４０ｂで所定圧に調整自在としている。又、上記両調圧弁４０ａ、４０ｂのうち、手動油圧切換弁３７側に送る油圧を調整する為の調圧弁４０ａによる調整圧を、ライン圧制御用電磁開閉弁３０の開閉に基づいて調節自在としている。そして、上記両調圧弁４０ａ、４０ｂにより圧力を調整された圧油を、制御弁２１を介してアクチュエータ１９に送り込み自在とする他、差圧シリンダ２２のストロークを調節する為の補正用制御弁２３ａ、２３ｂに、電磁弁３１の開閉に基づいて送り込み自在としている。又、上記圧油を、油圧式の押圧装置５に送り込む様にしている。

又、この圧油は、上記手動油圧切換弁３７と、高速用切換弁２４又は低速用切換弁２５とを介して、低速用クラッチ１５又は高速用クラッチ１６の油圧室内に送り込み自在としている。又、これら低速用、高速用各クラッチ１５、１６のうちの低速用クラッチ１５は、減速比を大きくする（変速比無限大を含む）低速モードを実現する際に接続されると共に、減速比を小さくする高速モードを実現する際に接続を断たれる。これに対して、上記高速用クラッチ１６は、上記低速モードを実現する際に接続を断たれると共に高速モードを実現する際に接続される。又、これら低速用、高速用各クラッチ１５、１６への圧油の給排状態は、前記シフト用電磁弁３２の切り換え状態に応じて切り換えられる。

更に本参考例の場合は、上記手動油圧切換弁３７を切り換える為のシフトレバーの操作、並びに、このシフトレバーが切り換えられる際の車両の走行状態に応じて、上記トロイダル型無段変速機４の変速比を調節する機能を、前記制御器１１に備えている。即ち、この制御器１１に、上記シフトレバーの選択位置がＮレンジ（ニュートラル位置）である場合に、次にシフトレバーがＤレンジ（前進位置）に切り換えられると便宜的に予測する機能を備えている。そして、上記制御器１１は、実際にＮレンジからＤレンジに切り換えられる以前に、上記トロイダル型無段変速機の変速比を、実際の切り換えの際に必要とされる値、即ち、この切り換えの際の車両の走行状態（走行速度、エンジンの回転速度）に応じた値に調節する機能も備えている。この為に、本参考例の場合は、前記ポジションスイッチ３４によりシフトレバーの現在の選択位置を検出する。そして、このポジションスイッチ３４の検出信号に基づき上記シフトレバーの選択位置がＮレンジであると判定した場合に、このシフトレバーが次にＤレンジに切り換えられると便宜的に予測し、このＤレンジへ実際に切り換えられる以前に、上記変速比をこのＤレンジに切り換えられる際に必要とされる値（目標変速比）に調節する。

尚、この様なＤレンジに切り換えられる際に必要とされる変速比、即ち、目標変速比は、現時点で直ちに上記シフトレバーがＤレンジに切り換えられたと仮定した場合（切り換えに伴ってクラッチ装置１３が接続されたと仮定した場合）に於ける、その時点での車両の走行状態に最も適した変速比を言う。この様な目標変速比は、予め求めた、走行速度とエンジンの回転速度と変速比との相関関係に基づいて決定する。即ち、実験或はシミュレーション等の計算により、上記走行速度とエンジンの回転速度と、これら走行速度及び回転速度に対応する最も適した変速比との相関関係を予め求めておき、この様に求めた相関関係を、上記制御器１１等のメモリに例えば数式或はマップ等により互いに対応させて記憶させておく。そして、上述の様にシフトレバーがＮレンジに位置する場合に、上記相関関係から現時点の走行速度とエンジンの回転速度に対応する最も適した変速比（目標変速比）を決定し、この決定した変速比となる様に前記ステッピングモータ２９を駆動する。尚、このステッピングモータ２９の駆動は、予め求めた上記トロイダル型無段変速機４の変速比とこのステッピングモータ２９の（ステップ）位置との相関関係に基づいて行なう。又、エンジンの回転速度の変化の傾向をアクセル開度から予測し、このエンジンの回転速度をアクセル開度により補正した状態で求めても良い。

この様に本参考例の場合には、上記シフトレバーがＮレンジに切り換えられた状態（クラッチ装置１３の接続が断たれた状態）で、上記トロイダル型無段変速機４の変速比を、次にＤレンジに切り換えられると仮定した場合の最も適した値となる様に常に調節する。この為、実際に上記シフトレバーがＤレンジに切り換えられた場合に、過度の減速や加速により車両の挙動が不安定になる事なく、上記クラッチ装置１３の接続を行なえる。この為、シフトレバーの切り換えに基づいて乗員に不快感を与える事を防止できると共に、上記トロイダル型無段変速機４やクラッチ装置１３の構成各部材に過度の負荷が加わり耐久性が低下する事を防止できる。

図３は、上述の様にトロイダル型無段変速機４の変速比を調節する際の、具体的な作業手順のフローチャートを示している。この図３に示すフローチャートの作業は、自動車のイグニッションスイッチがＯＮされてからＯＦＦされるまでの間、常に繰り返し行なう。 先ず、ステップ１で、シフトレバーがＮレンジに位置するか否かを、前記ポジションスイッチ３４の検出信号に基づいて判定する。Ｎレンジに位置すると判定した場合には、次のステップ２に移る。これに対して、Ｎレンジにない（ＤレンジやＲレンジに位置する）と判定した場合には、ステップ３に進み、それぞれのシフトレバーの選択位置に応じた通常の変速比制御を行なう。一方、上記ステップ２では、車両が停止状態にある（車速が０km／ｈである）か否かを、スピードメータ表示用の車速信号（又は出力軸回転センサ１７の信号）に基づいて判定する。上記車両が停止状態であると判定した場合には、ステップ４に移り、上記トロイダル型無段変速機４の変速比を、入力軸３を回転させたまま出力軸１４を停止させる状態（ＧＮ）を実現できる値（１．６５８）に調節すべく、上記ステッピングモータ２９を駆動する。又、この場合に、ステップ５に示す様に、走行モード（高速モード、低速モード）に応じてクラッチ装置１３への圧油の送り込み状態を切り換える為のシフト用電磁弁３２の切り換え位置を、減速比を大きくする低速モード（ＧＮが含まれるモード）を実現できる位置に制御する。

一方、上記ステップ２で、上記車両が走行中である（車速が０km／ｈでない）と判定した場合には、ステップ６に移り、現在の車両の走行速度並びにエンジンの回転速度（並びにアクセル開度）に応じて上記トロイダル型無段変速機４の目標変速比を算出し、この目標変速比となる様に上記ステッピングモータ２９を駆動する。又、これと共に、続くステップ７で、車両が低速（例えば車速が３０km／ｈ未満）で走行中か否かを判定する。そして、車両が低速で走行していると判定した場合には、ステップ８に示す様に、上記シフト用電磁弁３２を低速モードを実現できる位置に制御する。これに対して、上記車両が高速（例えば車速が３０km／ｈ以上）で走行していると判定した場合には、ステップ９に示す様に、上記シフト用電磁弁３２を高速モードを実現できる位置に制御する。この様に行なう、上記トロイダル型無段変速機４の変速比の調節及びシフト用電磁弁３２の切り換え位置の制御は、前述した様に、予め求めた、変速比と、走行速度と、接続すべきクラッチ装置１３の走行モードと、エンジンの回転速度（並びにアクセル開度）との相関関係に基づいて行なう。即ち、予め求めた相関関係から、現在の車両の走行速度並びにアクセル開度に応じて、最も適切な変速比並びに走行モードとなる様に、上記ステッピングモータ２９並びに上記シフト用電磁弁３２を制御する。

尚、本参考例の場合、シフトレバーがＮレンジに位置する場合で、上記車両が走行中である（車速が０km／ｈでない）と判定した場合には、シフトレバーは次にＤレンジに切り換えられると予測して上述の様に変速比の調節を行なう。この場合に、この車両が停止する以前に上記シフトレバーが（Ｄレンジではなく）Ｒレンジに切り換えられる事は、車両の走行安定性並びに乗員の安全性の面から好ましくない。この為、上述の様にシフトレバーがＮレンジに位置する場合で車両が走行中である場合には、この車両が停止しない限り、上記シフトレバーがＲレンジに操作されない様にする。例えば、上記シフトレバーにＲレンジへの操作を阻止するストッパ部材を係合させる等により、上記車両が停止しない限り、このシフトレバーがＲレンジに操作されない様にする。

図４〜７は、請求項１〜５に対応する、本発明の実施例１を示している。本実施例の場合は、車両の走行状態を検出する為の走行方向判定手段である、走行方向検出装置４１を備えている。そして、この走行方向検出装置４１の検出信号により判定される車両の走行方向に基づき、シフトレバーがＮレンジに操作された場合の変速比の調節を行なう。先ず、上記走行方向検出装置４１に就いて説明する。この走行方向検出装置４１は、図５〜６に示す様に、例えば自動車の車輪の回転方向に見合う方向に回転する回転部材である出力軸１４に、軟鋼等の磁性材製の被検出板４２を、この出力軸１４と同心に外嵌固定している。この被検出板４２は、ラチェット歯車の如き物で、その外周縁に鋸歯状の凹凸４３、４３を、この被検出板４２の回転方向に関して等間隔に形成している。これら各凹凸４３、４３の形状は互いに同じとし、それぞれの先端縁を、回転方向に関して一方（時計方向前方）に向かう程、上記出力軸１４の回転中心から先端縁までの距離が大きくなる方向に傾斜させている。尚、上記各凹凸４３、４３は、上記被検出板４２の中心軸に対して平行に形成する事が好ましいが、この被検出板４２の軸方向厚さが大きければ、図５（Ｂ）に示す様に、多少傾斜していても良い。

又、上記被検出板４２の外径側で、上記各凹凸４３、４３と対向する位置に、検出センサ４４を設けている。この検出センサ４４は、例えばＡＢＳを制御する為の、車輪の回転速度を検知する為に広く使用されている、アクティブ型の磁気検知式のセンサで、永久磁石と、ホール素子、ホールＩＣ、磁気抵抗素子等の磁気検出素子とを備えている。この様な磁気検知式の検出センサ４４は、この磁気検出素子の特性変化に対応してその出力電圧を変化させる。即ち、この検出センサ４４の検知部と上記被検出板４２の外周縁との距離が近い場合には、上記磁気検出素子を通過する磁束の密度が高くなり、反対にこの距離が遠い場合にはこの密度が低くなる。そして、上記検出センサ４４の出力電圧も、上記距離が近い場合に高くなり、遠い場合に低くなる。但し、磁束密度と出力電圧との関係は、使用する磁気検出素子の特性や、この特性に基づいて出力電圧を得る為の処理を行なう処理回路の設計により、逆にする事もできる。

何れにしても、上記被検出板４２が回転した場合、上記検出センサ４４の出力電圧の波形は、この被検出板４２の外周縁形状に類似した形状になる。図７は、この被検出板４２が回転した場合に得られる、上記検出センサ４４の出力電圧の波形を示している。この図７中の実線αは、車両の前進に伴って上記被検出板４２が図６の矢印α方向に回転した場合に得られる、上記検出センサ４４の出力電圧の波形を示している。これに対して、上記図７中の破線βは、車両の後退に伴って上記被検出板４２が図６の矢印β方向に回転した場合に得られる、上記検出センサ４４の出力電圧の波形を示している。この様な図７から明らかな通り、上記被検出板４２の外周縁部に形成した凹凸部４３、４３の形状を回転方向に関して非対称にすれば、上記検出センサ４４の出力電圧が変化する傾向（変化のパターン）が、上記被検出板４２の回転方向に対応して異なる。従って、この変化の傾向を観察する事により、この被検出板４２の回転方向、延ては前記車両の進行方向を知る事ができる。

この様な検出センサ４４の出力電圧の変化の傾向に基づき車両の進行方向の判定を行なう本実施例の場合、シフトレバーがＮレンジに位置し、且つ、車両が前進していると判定される場合には、次にシフトレバーが前進位置に切り換えられると予測する。又、上記シフトレバーがＮレンジに位置し、且つ、後退していると判定される場合には、次にシフトレバーが後退位置に切り換えられると予測する。そして、この様な予測に基づき、トロイダル型無段変速機４の変速比の調節を行なう。尚、上記車両が走行している場合は、この車両が停止しない限り、上記シフトレバーが上記予測と異なる位置に操作されない様にする。例えば、上記車両が前進している場合には、上記シフトレバーにＲレンジへの操作を阻止するストッパ部材を係合させる等により、同じく後退している場合には、上記シフトレバーにＤレンジへの操作を阻止するストッパ部材を係合させる等により、上記車両が停止しない限り、このシフトレバーがＲレンジ或はＤレンジに操作されない様にする。

図４は、上述の様な走行方向検出装置４１の検出信号に基づく走行方向の判定に応じてトロイダル型無段変速機４の変速比を調節する際の、具体的な作業手順のフローチャートを示している。この図４に示すフローチャートの作業は、自動車のイグニッションスイッチがＯＮされてからＯＦＦされるまでの間、常に繰り返し行なう。
先ず、ステップ１で、シフトレバーがＮレンジに位置するか否かを、ポジションスイッチ３４（図１参照）の検出信号に基づいて判定する。Ｎレンジに位置すると判定した場合には、次のステップ２に移る。これに対して、Ｎレンジにない（ＤレンジやＲレンジに位置する）と判定した場合には、ステップ３に示す様に、それぞれのシフトレバーの選択位置に応じた通常の変速比制御を行なう。一方、上記ステップ２では、車両が停止状態にある（車速が０km／ｈである）か否かを、スピードメータ表示用の車速信号（又は出力軸回転センサ１７の信号）に基づいて判定する。上記車両が停止状態であると判定した場合には、ステップ４に移り、上記トロイダル型無段変速機４の変速比を、入力軸３（図１参照）を回転させたまま出力軸１４を停止させる状態（ＧＮ）を実現できる値（１．６５８）に調節すべく、ステッピングモータ２９（図１〜２参照）を駆動する。又、この場合に、ステップ５に示す様に、走行モード（高速モード、低速モード）に応じてクラッチ装置１３への圧油の送り込み状態を切り換える為のシフト用電磁弁３２（図１〜２参照）は、減速比を大きくする低速モード（ＧＮが含まれるモード）を実現できる位置に制御する。

一方、上記ステップ２で、上記車両が走行中である（車速が０km／ｈでない）と判定した場合には、ステップ６に移り、前述した様な車両の走行方向検出装置４１の検出信号に基づき、この車両が前進しているか否かを判定する。そして、前進していると判定した場合には、次のステップ７に移り、現在の車両の（前進方向の）走行速度並びにエンジンの回転速度（並びにアクセル開度）に応じて上記トロイダル型無段変速機４の目標変速比を算出し、この目標変速比となる様に上記ステッピングモータ２９を駆動する。又、これと共に、続くステップ８で、車両が低速（例えば車速が３０km／ｈ未満）で走行中か否かを判定する。そして、車両が低速で走行していると判定した場合には、ステップ９に示す様に、上記シフト用電磁弁３２を低速モードを実現できる位置に制御する。これに対して、上記車両が高速（例えば車速が３０km／ｈ以上）で走行していると判定した場合には、ステップ１０に示す様に、上記シフト用電磁弁３２を高速モードを実現できる位置に制御する。一方、上記ステップ６で上記車両が後退していると判定した場合には、ステップ１１に移り、現在の車両の（後退方向の）走行速度並びにエンジンの回転速度（並びにアクセル開度）に応じて、上記トロイダル型無段変速機４の目標変速比を算出し、この目標変速比となる様に上記ステッピングモータ２９を駆動する。又、これと共に、上記ステップ８で車両が低速で走行していると判定した場合と同様に、ステップ９に示す様に、上記シフト用電磁弁３２を低速モードを実現できる位置に制御する。

下記の表１に、車両の走行速度並びに走行方向に対応する、それぞれのトロイダル型無段変速機４の変速比の調節状態とシフト用電磁弁３２の切り換え位置との関係を示す。

その他の構成及び作用は、前述した参考例と同様であるから、重複する説明は省略する。

図８〜１０は、請求項１〜５に対応する、本発明の実施例２を示している。本実施例の場合には、被検出板４２ａの外周縁部に回転方向に関して互いに等間隔に形成した複数の凹凸４３ａ、４３ａを、回転方向に関して片側（時計方向前側）が高く他側（時計方向後側）が低い階段状としている。上記被検出板４２ａを磁性材製とし、磁気検知式の検出センサ４４と組み合わせる点は、上述した実施例１と同様である。上述の様な凹凸４３ａ、４３ａを形成した被検出板４２ａを使用する本実施例の場合、この被検出板４２ａの逆転方向（車両が後退する方向）の回転に伴って上記検出センサ４４の出力電圧が図１０に示す様に変化する。この様な本実施例の場合、上記被検出板の回転方向の判定は、上記検出センサ４４の出力電圧がどの様な経過で変化したかにより判定する。尚、図８〜９に示した被検出板４２ａの場合、凹凸４３ａ、４３ａの高い部分と低い部分とが直接連続しているが、図１１に示す様に、高い部分と低い部分との間に、更に低い谷部分を形成しても良い。この様に、中間部に両側よりも低い谷部分を有する凹凸４３ｂによっても、車両の進行方向を判定できる。
その他の構成及び作用は、前述した実施例１と同様であるから、重複する説明は省略する。

図１２〜１５は、請求項１〜８に対応する、本発明の実施例３を示している。前述の参考例が、シフトレバーの選択位置をポジションスイッチ３４（図１参照）により検出するのに対し、本実施例の場合には、この様なポジションスイッチ３４に代えて、シフトレバー位置検出センサ４５により、シフトレバー４６の選択位置を検出する。このシフトレバー位置検出センサ４５は、図１３に示す様に、シフトレバー４６に近接対向する状態で設けており、このシフトレバー４６の位置及びこのシフトレバー４６が操作された事並びにその操作方向を検出自在としている。この為に本実施例の場合には、このシフトレバー位置検出センサ４５の出力信号（出力電圧、センサ電圧）を、図１４〜１５に示す様に、上記シフトレバー４６の位置に応じて連続的に変化する様にしている。そして、この様な出力信号の大きさに応じて上記シフトレバー４６の位置を検出自在とすると共に、この検出信号の変化（増大又は減少）に応じて、このシフトレバー４６が操作された事、並びに、このシフトレバー４６の操作方向を検出自在としている。

上記シフトレバー位置検出センサ４５の出力信号は、例えば図１４、１５に示す様に、上記シフトレバー４６の位置がＰレンジから遠くなる程（ＰレンジからＲレンジ、Ｎレンジ、Ｄレンジ、Ｌレンジへ進む程）漸次大きくなる。即ち、上記シフトレバー４６のＰレンジからの距離と上記出力信号の大きさとが、比例関係を有する。そして、上記シフトレバー４６の選択位置に対応して、それぞれの選択位置毎の出力信号（出力電圧）の範囲を設定している。例えば、上記シフトレバー位置検出センサ４５の出力電圧が、図１４、１５のイで示す範囲（例えば１．８〜３．２Ｖ）であれば、上記シフトレバー４６の位置がＮレンジであると判定する。又、これと共に、上記シフトレバー位置検出センサ４５の出力電圧が、それぞれの選択位置の範囲内で一定時間（例えば１秒）以上、一定の値｛例えば２．５（±０．１）Ｖ｝を保持した場合に、その値（２．５Ｖ）が当該選択位置（Ｎレンジ）に対応する出力電圧と学習する。尚、上記出力電圧が隣り合う選択位置の範囲同士の間の場合には、直前の選択位置を保持する。

そして、上述の様なシフトレバー位置検出センサ４５の出力電圧が、一定の値（例えば２．５Ｖ）を保持した状態から変化（±０．１Ｖ以上増大或は減少）した場合に、上記シフトレバー４６が操作されていると判定する。例えば、上記シフトレバー位置検出センサ４５の出力電圧が、図１５の矢印αに示す様に増大した場合には、上記シフトレバー４６がＮレンジからＤレンジに向けて操作されていると判定する。一方、上記シフトレバー位置検出センサ４５の出力電圧が、上記図１５の矢印βに示す様に減少した場合には、上記シフトレバー４６がＮレンジからＲレンジに向けて操作されていると判定する。そして、この様に得られるシフトレバー４６の操作方向から、このシフトレバー４６が次に切り換えられる位置を予測して、トロイダル型無段変速機４（図１参照）の変速比を、このシフトレバー４６の切り換え動作が完了する以前に、その予測した次に切り換えられる位置での必要とされる値に調節する。

図１２は、上述の様なシフトレバー４６の操作の判定に応じてトロイダル型無段変速機４の変速比を調節する際の、具体的な作業手順のフローチャートを示している。この図１２に示すフローチャートの作業は、自動車のイグニッションスイッチがＯＮされてからＯＦＦされるまでの間、常に繰り返し行なう。
先ず、ステップ１で、シフトレバー４６がＮレンジに位置するか否かを、上記シフトレバー位置検出センサ４５の検出信号に基づいて判定する。Ｎレンジに位置すると判定した場合には、次のステップ２に移る。これに対して、Ｎレンジにない（ＤレンジやＲレンジに位置する）と判定した場合には、ステップ３に示す様に、それぞれのシフトレバー４６の選択位置に応じた通常の変速比制御を行なう。一方、上記ステップ２では、車両が停止状態にある（車速が０km／ｈである）か否かを、スピードメータ表示用の車速信号（又は出力軸回転センサ１７の信号）に基づいて判定する。上記車両が停止状態であると判定した場合には、ステップ４に移り、上記トロイダル型無段変速機４の変速比を、入力軸３を回転させたまま出力軸１４（図１参照）を停止させる状態（ＧＮ）を実現できる値（１．６５８）に調節すべく、ステッピングモータ２９（図１〜２参照）を駆動する。又、この場合に、ステップ５に示す様に、走行モード（高速モード、低速モード）に応じてクラッチ装置１３への圧油の送り込み状態を切り換える為のシフト用電磁弁３２（図１〜２参照）は、減速比を大きくする低速モード（ＧＮが含まれるモード）を実現できる位置に制御する。

一方、上記ステップ２で、上記車両が走行中である（車速が０km／ｈでない）と判定した場合には、ステップ６に移り、前述の実施例１〜２で説明した様な車両の走行方向判定装置４１の検出信号に基づき、この車両が前進しているか否かを判定する。そして、このステップ６で、車両が前進していると判定した場合には、次のステップ７に移り、前述のシフトレバー位置検出センサ４５の検出信号に基づきシフトレバー４６がＤレンジに向けて操作が開始されたか否かを判定する。このシフトレバー４６が操作されていない、或は、Ｒレンジに向けて操作が開始されたと判定した場合には、（図１２の※印を経由して）ステップ８に移る。尚、このステップ８では、上記ステップ７で、上記シフトレバー４６が操作されていないと判定された場合には、特に作業をする事なく終了し、上記ステップ１からの作業を繰り返す。これに対して、上記シフトレバー４６がＲレンジに向けて操作が開始されたと判定した場合には、警報等により運転者に誤ってシフトレバー４６を操作している旨の注意を促すと共に、このシフトレバー４６の操作に拘らず、クラッチ装置１３（図１参照）が接続されない様にする。例えば、このクラッチ装置１３の油圧室に通じる給油通路を油溜３９（図２参照）に通じさせる等、この油圧室に圧油が送り込まれない様に切換弁等を切り換える。

一方、上記ステップ６で、車両が前進していない（後退している）と判定した場合には、ステップ９に移り、上記シフトレバー位置検出センサ４５の検出信号に基づきシフトレバー４６がＲレンジに向けて操作が開始されたか否かを判定する。このシフトレバー４６が操作されていない、或は、Ｄレンジに向けて操作が開始されたと判定した場合には、（図１２の※印を経由して）上述したステップ８に移る。このステップ８では、上述した様に、上記ステップ９で、上記シフトレバー４６が操作されていないと判定された場合には、特に作業をする事なく終了し、上記ステップ１からの作業を繰り返す。これに対して、上記シフトレバー４６がＤレンジに向けて操作が開始されたと判定した場合には、警報等により運転者に誤ってシフトレバー４６を操作している旨の注意を促すと共に、このシフトレバー４６の操作に拘らず、クラッチ装置１３（図１参照）が接続されない様に、切換弁等を切り換える。

一方、上記ステップ７で、上記シフトレバー４６がＤレンジに向けて操作が開始されたと判定した場合には、次のステップ１０に移り、現在の車両の（前進方向の）走行速度並びにエンジンの回転速度（並びにアクセル開度）に応じて上記トロイダル型無段変速機４の目標変速比を算出し、この目標変速比となる様に前記ステッピングモータ２９を駆動する。又、これと共に、続くステップ１１で、車両が低速（例えば車速が３０km／ｈ未満）で走行中か否かを判定する。そして、車両が低速で走行していると判定した場合には、ステップ１２に示す様に、前記シフト用電磁弁３２を低速モードを実現できる位置に制御する。これに対して、上記車両が高速（例えば車速が３０km／ｈ以上）で走行していると判定した場合には、ステップ１３に示す様に、上記シフト用電磁弁３２を高速モードを実現できる位置に制御する。一方、上記ステップ９で、上記シフトレバー４６がＲレンジに向けて操作が開始されたと判定した場合には、ステップ１４に移り、現在の車両の（後退方向の）走行速度並びにエンジンの回転速度（並びにアクセル開度）に応じて、上記トロイダル型無段変速機４の目標変速比を算出し、この目標変速比となる様に上記ステッピングモータ２９を駆動する。又、これと共に、上記ステップ１１で車両が低速で走行していると判定した場合と同様に、ステップ１２に示す様に、上記シフト用電磁弁３２を低速モードを実現できる位置に制御する。
その他の構成及び作用は、前述した参考例及び実施例１〜２と同様であるから、重複する説明は省略する。

本発明は、無段変速装置を構成するトロイダル型無段変速機の種類が、ダブルキャビティ型であるかシングルキャビティ型であるかを問わず、更にはハーフトロイダル型であるかフルトロイダル型であるかを問わず、実施できる。

本発明の参考例を示すブロック図。 無段変速装置に組み込むトロイダル型無段変速機の変速比を制御する為の油圧回路図。 参考例の特徴となる動作を示すフローチャート。 本発明の実施例１を示す、図３と同様のフローチャート。 走行方向判定手段の略断面図及び側面図。 図５の部分拡大図。 被検出板の回転に伴う検出センサの出力電圧の変化を示す線図。 本発明の実施例２を示す、図５と同様の略断面図。 図８の部分拡大図。 被検出板の回転に伴う検出センサの出力電圧の変化を示す線図。 実施例２に関して、凹凸の形状の別例を示す、図９と同様の図。 本発明の実施例３を示す、図３と同様のフローチャート。 シフトレバーとシフトレバー位置検出センサとを示す図。 シフトレバーの選択位置とシフトレバー位置検出センサの出力信号との関係を示す線図。 ニュートラル位置近傍での出力信号の変化を説明する為の、図６と同様の線図。

符号の説明

１ エンジン
２ ダンパ
３ 入力軸
４ トロイダル型無段変速機
５ 押圧装置
６ 入力側ディスク
７ パワーローラ
８ 出力側ディスク
９ 入力側回転センサ
１０ 出力側回転センサ
１１ 制御器
１２ 遊星歯車式変速機
１３ クラッチ装置
１４ 出力軸
１５ 低速用クラッチ
１６ 高速用クラッチ
１７ 出力軸回転センサ
１８、１８ａ、１８ｂ オイルポンプ
１９ アクチュエータ
２０ 制御弁装置
２１ 制御弁
２２ 差圧シリンダ
２３ａ、２３ｂ 補正用制御弁
２４ 高速用切換弁
２５ 低速用切換弁
２６ａ、２６ｂ 油圧室
２７、２７ａ、２７ｂ 油圧センサ
２８ スリーブ
２９ ステッピングモータ
３０ ライン圧制御用電磁開閉弁
３１ 電磁弁
３２ シフト用電磁弁
３３ 油温センサ
３４ ポジションスイッチ
３５ アクセルセンサ
３６ ブレーキスイッチ
３７ 手動油圧切換弁
３８ エンジンコントローラ
３９ 油溜
４０ａ、４０ｂ 調圧弁
４１ 走行方向検出装置
４２、４２ａ 被検出板
４３、４３ａ、４３ｂ 凹凸
４４ 検出センサ
４５ シフトレバー位置検出センサ
４６ シフトレバー

Claims (8)

1. 入力軸と、出力軸と、トロイダル型無段変速機と、複数の歯車を組み合わせて成る歯車式の差動ユニットと、これらトロイダル型無段変速機と差動ユニットとの間の動力の伝達状態の切り換えを行なうクラッチ装置と、このクラッチ装置の断接及び上記トロイダル型無段変速機の変速比の変更を制御する為の制御器とを備え
   このうちのトロイダル型無段変速機は、上記差動ユニットの第一の入力部と共に上記入力軸により回転駆動される入力側ディスクと、この入力側ディスクと同心に、且つ、この入力側ディスクに対する相対回転を自在として支持され、上記差動ユニットの第二の入力部に接続された出力側ディスクと、これら両ディスク同士の間に挟持された複数個のパワーローラと、これら各パワーローラを１個ずつ回転自在に支持した複数個の支持部材とを備えたものであり、
   上記差動ユニットは、上記第一、第二の入力部同士の間の速度差に応じた回転を取り出して上記出力軸に伝達するものであり、
   上記制御器は、上記トロイダル型無段変速機の変速比を調節して上記差動ユニットを構成する複数の歯車の相対的変位速度を変化させる事により、上記入力軸を一方向に回転させた状態のまま上記出力軸の回転状態を、停止状態を挟んで正転及び逆転に変換する機能を有するものである無段変速装置に於いて、
   車両の走行方向を判定する為の走行方向判定手段を備え、
   上記制御器は、シフトレバーの選択位置が上記クラッチ装置の接続が断たれるニュートラル位置である場合に、車両の走行速度及び走行方向を含む走行状態から上記シフトレバーが次に切り換えられるべき位置を、上記車両が前進していると判定される場合は次にシフトレバーが前進位置に切り換えられるべきと予測すると共に、同じく後退していると判定される場合は次にシフトレバーが後退位置に切り換えられるべきと予測して、上記トロイダル型無段変速機の変速比を、予測した、次に切り換えられるべき位置で必要とされる値に、この切り換え動作が完了する以前に調節する機能を備える事を特徴とする無段変速装置。
2. 必要とされる変速比の値を、実験或は計算により予め求めて制御器のメモリに、互いに対応させて記憶させておいた、車両の走行速度と、エンジンの回転速度と、その時点での走行速度及び回転速度で必要とされる変速比との相関関係に基づいて決定する、請求項１に記載した無段変速装置。
3. クラッチ装置は、その断接状態を切り換える事で、減速比を大きくする低速モードと同じく小さくする高速モードとを実現自在としており、実験或は計算により予め求めて制御器のメモリに、互いに対応させて記憶させておいた、変速比と、走行速度と、接続すべき上記クラッチ装置の走行モードと、エンジンの回転速度との相関関係に基づいて、必要とされる変速比の値を決定する、請求項２に記載した無段変速装置。
4. アクセル開度からエンジンの回転速度の変化の傾向を予測し、このエンジンの回転速度をアクセル開度により補正した状態で求める、請求項２〜３の何れかに記載した無段変速装置。
5. 予測した次に切り換えられるべき位置と異なる位置にシフトレバーが操作される事を阻止する機能を有する、請求項１〜４の何れかに記載した無段変速装置。
6. シフトレバーの選択位置を検出する為のシフトレバー位置検出センサは、シフトレバーの位置に応じて出力信号が変化するものであり、この出力信号の値に応じて上記シフトレバーの位置を、上記選択位置同士の途中に位置する状態を含めて検出自在とすると共に、この検出信号の値の変化に応じてこのシフトレバーが操作された事並びにその操作方向を検出自在とした、請求項１〜５の何れかに記載した無段変速装置。
7. シフトレバーが操作された際のシフトレバーの操作方向が、車両の走行状態から予測される次に切り換えられるべき位置と異なる場合に、運転者にその旨の注意を促すと共に、上記シフトレバーの操作に拘らずクラッチ装置の接続を断ったままとする、請求項６に記載した無段変速装置。
8. 車両の走行状態から予測される次に切り換えられるべき位置に、シフトレバーの操作が開始された事を条件に、トロイダル型無段変速機の変速比を、次に切り換えられるべき位置で必要とされる値に調節する、請求項６〜７の何れかに記載した無段変速装置。

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