JP4729955B2 - トロイダル型無段変速機及び無段変速装置 - 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、及び、この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、動力を伝達する転がり接触部（トラクション部）に最適な押し付け力を付与できる構造を実現するものである。

自動車用変速機としてトロイダル型無段変速機を使用する事が、例えば特許文献１、非特許文献１、２等の多くの刊行物に記載され、且つ、一部で実施されて周知である。又、変速比の変動幅を大きくすべく、トロイダル型無段変速機と遊星歯車式変速機とを組み合わせた無段変速装置も、例えば特許文献２〜９に記載される等により従来から広く知られている。又、このうちの例えば特許文献６〜９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。

図６〜７は、特許文献８〜１０に記載された無段変速装置を示している。このうちの図６は無段変速装置のブロック図を、図７は、この無段変速装置を制御する油圧回路を、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、直接又は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５に伝達される。そして、この遊星歯車式変速機５の構成部材の差動成分が、クラッチ装置６、即ち、図７の低速用、高速用各クラッチ７、８（図７）を介して、出力軸９に取り出される。

又、上記トロイダル型無段変速機４は、それぞれが第一、第二のディスクである入力側、出力側各ディスク１０、１１と、複数のパワーローラ１２と、それぞれが支持部材である複数個のトラニオン（図示省略）と、アクチュエータ１３（図７）と、押圧装置１４と、変速比制御ユニット１５とを備える。このうちの入力側、出力側各ディスク１０、１１は、互いに同心に、且つ相対回転自在に配置されている。又、上記各パワーローラ１２は、互いに対向する上記入力側、出力側各ディスク１０、１１の内側面同士の間に挟持されて、これら入力側、出力側各ディスク１０、１１同士の間で動力を伝達する。又、上記各トラニオンは、上記各パワーローラ１２を回転自在に支持している。

又、上記アクチュエータ１３は、油圧式のもので、上記各パワーローラ１２を支持した上記各トラニオンを、それぞれの両端部に設けた枢軸の軸方向に変位させて、上記入力側ディスク１０と出力側ディスク１１との間の変速比を変える。又、上記押圧装置１４は、油圧の導入に伴ってこの油圧に比例した押圧力を発生させる油圧式のものであり、上記入力側ディスク１０と上記出力側ディスク１１とを互いに近付く方向に押圧する。又、上記変速比制御ユニット１５は、上記入力側ディスク１０と出力側ディスク１１との間の変速比を所望値にする為に、上記アクチュエータ１３の変位方向及び変位量を制御する為のものである。

図示の例の場合、上記変速比制御ユニット１５は、制御器１６と、この制御器１６からの制御信号に基づいて切り換えられる、駆動部材であるステッピングモータ１７と、ライン圧制御用電磁開閉弁１８と、電磁弁１９と、シフト用電磁弁２０と、これら各部材１７〜２０により作動状態を切り換えられる制御弁装置２１とにより構成している。尚、上記ライン圧制御用電磁開閉弁１８は、後述する押圧力調整弁２２を切り換える為のものである。又、上記制御弁装置２１は、上記アクチュエータ１３への油圧の給排を制御する制御弁２３と、通過トルクに応じて変速比を補正する為の差圧シリンダ２４と、この差圧シリンダ２４への圧油の給排を制御する補正用制御弁２５ａ、２５ｂと、低速用、高速用各クラッチ７、８への圧油の導入状態を切り換える為の高速用、低速用各切換弁２６、２７（図７）とを合わせたものである。

又、この様な制御弁装置２１や上記押圧装置１４に、上記ダンパ２部分から取り出した動力により駆動されるオイルポンプ２８（図７の２８ａ、２８ｂ）から吐出した圧油を、送り込み自在としている。即ち、油溜２９から吸引されて上記オイルポンプ２８ａ、２８ｂにより吐出された圧油を、低圧側調整弁３０並びに上記押圧力調整弁２２により所定圧に調整自在としている。このうちの押圧装置１４側に送る油圧を調整する上記押圧力調整弁２２は、リリーフ弁としての機能を備えたもので、第一〜第三のパイロット部３１〜３３を備える。このうちの第一、第二のパイロット部３１、３２は、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）、即ち、前記入力側ディスク１０と前記出力側ディスク１１との間で伝達される力（伝達トルク）の大きさに応じて（比例して）、上記押圧力調整弁２２の開弁圧を目標値（後述する必要値よりも大きい値）に調節する。

この為に、上記第一、第二のパイロット部３１、３２のうちの何れかのパイロット部に導入する油圧が高くなる程、上記押圧力調整弁２２の開弁圧が高くなり、上記押圧装置１４の油圧室３４内に導入する油圧を高くする様に構成している。又、これと共に、パワーローラ１２を支持する支持部材（トラニオン）を枢軸の軸方向に変位させる為のアクチュエータ１３にピストン３５を挟んで設けた１対の油圧室３６ａ、３６ｂ同士の間の差圧を、差圧取り出し弁３７を介して、何れかのパイロット部３１、３２に導入する様にしている。従って、上記押圧装置１４の油圧室３４内に導入される油圧、延てはこの押圧装置１４が発生する押圧力は、上記トロイダル型無段変速機４を通過する力が大きくなる程大きくなる。

一方、上記第三のパイロット部３３は、上記トロイダル型無段変速機４の変速比、このトロイダル型無段変速機４の内部に存在する潤滑油（トラクションオイル）の温度、駆動源であるエンジン１の回転速度等、上記伝達トルク以外の運転条件に応じて、上記押圧力調整弁２２の開弁圧を調節する。この為に、前記制御器１６からの指令により制御されるライン圧制御用電磁開閉弁１８の開閉（デューティー比制御）に基づき、上記第三のパイロット部３３に圧油を導入自在としている。即ち、上記制御器１６は、上記変速比、潤滑油の温度、回転速度等を勘案して、上記押圧装置１４に発生させるべき押圧力の最適値に応じた油圧の必要値を算出する。そして、この必要値と上記目標値との差である補正値に対応する油圧を、上記ライン圧制御用電磁開閉弁１８の開閉に基づき、上記第三のパイロット部３３に導入する。この様にしてこの第三のパイロット部３３に導入された油圧は、上記押圧力調整弁２２のスプール３８を、図７の左方に押し、この押圧力調整弁２２の開弁圧を下げ、上記押圧装置１４に導入される油圧を低下させる（減圧する）。

この結果、この押圧装置１４に導入される油圧が、上記差圧取り出し弁３７が設定した目標値から、上記第三のパイロット部３３に導入された油圧に基づく補正値を減じた値に比例する必要値に補正（減圧）される。例えば、図８は、上記ライン圧制御用電磁開閉弁１８の開度（単位時間当たりの開いている時間の割合）と減圧量（押圧力調整弁２２の開弁圧の低下量）との関係の１例を示している。上記制御器１６は、この様な関係を基に、上記ライン圧制御用電磁開閉弁１８の開閉を調節（デューティー比制御）し、上記目標値と必要値との差に応じた減圧を行なう。尚、図示の例の場合、上記押圧力調整弁２２と、差圧取り出し弁３７と、制御器１６と、ライン圧制御用電磁開閉弁１８とが、特許請求の範囲に記載した油圧調整手段に相当する。又、上記制御器１６と、ライン圧制御用電磁開閉弁１８と、上記押圧力調整弁２２（のうちの第三のパイロット部３３への油圧の導入に基づき変位する部分）とが、特許請求の範囲に記載した補正手段に相当する。

又、特許文献１１には、トロイダル型無段変速機を通過するトルク（通過トルク）が急変動した際に、油圧式の押圧装置が発生する押圧力が一時的に低下するのを防止する発明が記載されている。即ち、この特許文献１１に記載された構造の場合には、上記通過トルクが急増する際に、上記押圧装置の油圧室内に導入する油圧を高める信号を、この油圧室内に導入する圧油を制御する為の制御ユニットに送る。この為、上記トルクが急変動する際にも、上記押圧装置が発生する押圧力を適正値に維持する事ができ、伝達効率及び耐久性の確保を図れる。

ところで、前述の図６〜７に示した従来構造の場合、次の点で、押圧装置１４の発生する押圧力、延いては転がり接触部に加わる押し付け力を適正に調節できなくなる可能性がある。
即ち、前述の様な従来構造の場合、例えば上記押圧装置１４やこの押圧装置１４に圧油を送り込む油路３９等（プライマリーライン）で（一時的に）油漏れが生じたり、押圧力調整弁２２やライン圧制御用電磁開閉弁１８等で機械的作動誤差や応答遅れ等が生じた場合に、この様な異常に伴う油圧の変化を検出できない。この為、制御器１６により算出される目標値と必要値との差に応じて上記押圧力調整弁２２の開弁圧を低下させている際に、上述の様な異常が生じても、この様な異常に伴う油圧の変化に対応できず、上記押圧装置１４に導入する油圧を適正に調節できなくなる可能性がある。

例えば、上記油漏れや機械的作動誤差等に基づき上記押圧装置１４に導入される油圧が異常低下した場合には、この様な異常低下に加えて上記目標値と必要値との差に相当する分、上記押圧力調整弁２２の開弁圧が低下し、上記押圧装置１４に導入される油圧が過度に低下する可能性がある。この様な場合には、上記押圧装置１４の発生する押圧力が不足し、上記転がり接触部で滑りが生じる可能性がある。そして、この様な滑りが生じた場合には、この転がり接触部で過度の摩耗や温度上昇を生じ、耐久性が低下すると共に、トロイダル型無段変速機４の伝達効率が低下する可能性がある。一方、これとは逆に、例えば上記機械的作動誤差や応答遅れ等に基づき上記押圧力調整弁２２の開弁圧が、上記目標値と必要値との差の分低下しなかった場合には、上記押圧装置１４に導入される油圧が必要値よりも大きい値となり、この油圧が過大になった状態のままとなる可能性がある。この様な場合には、上記押圧装置１４の発生する押圧力が過大になり、上記転がり接触部に過度の押し付け力が加わる。そして、この様な過度の押し付け力に基づき、この転がり接触部で弾性変形量や接触面積が増大し、耐久性が低下すると共に、トロイダル型無段変速機４の伝達効率が低下する可能性がある。

特開２００１−３１７６０１号公報 特開平１−１６９１６９号公報 特開平１−３１２２６６号公報 特開平１０−１９６７５９号公報 特開平１１−６３１４６号公報 特開２００３−３０７２６６号公報 特開２０００−２２０７１９号公報 特開２００４−２２５８８８号公報 特開２００４−２１１８３６号公報 特開２００４−７６９４０号公報 特開２００４−１６９７１９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

本発明のトロイダル型無段変速機及び無段変速装置は、上述の様な事情に鑑みて、押圧装置の発生する押圧力、延いては転がり接触部に加わる押し付け力を適正に調節し、優れた伝達効率及び耐久性を得られる構造を実現すべく発明したものである。

本発明のトロイダル型無段変速機及び無段変速装置のうち、請求項１に記載したトロイダル型無段変速機は、第一、第二のディスクと、複数のパワーローラと、複数個の支持部材と、アクチュエータと、変速比制御ユニットと、押圧装置とを備える。
このうちの第一、第二のディスクは、互いに同心に、且つ相対回転自在に配置されている。
又、上記各パワーローラは、互いに対向するこれら第一、第二のディスクの内側面同士の間に挟持されて、これら第一、第二のディスク同士の間で動力を伝達する。
又、上記各支持部材は、上記各パワーローラを回転自在に支持する。
又、上記アクチュエータは、油圧式のもので、上記各支持部材を、それぞれの両端部に設けた枢軸の軸方向に変位させて、上記第一のディスクと上記第二のディスクとの間の変速比を変える。
又、上記変速比制御ユニットは、この変速比を所望値にする為に、上記アクチュエータの変位方向及び変位量を制御する。
又、上記押圧装置は、上記第一のディスクと上記第二のディスクとを互いに近付く方向に押圧するものである。
そして、この押圧装置は、油圧の導入に伴ってこの油圧に比例した押圧力を発生させる、油圧式のものである。
又、この押圧装置に導入する油圧を調整する為の油圧調整手段は、この押圧装置に導入する油圧を、上記第一のディスクと上記第二のディスクとの間で伝達する力の大きさに応じて（比例して）設定される油圧の目標値から、上記押圧装置に発生させるべき押圧力の最適値に応じた油圧の必要値に、補正手段により減圧する事により調節するものである。

特に、請求項１に記載した本発明のトロイダル型無段変速機に於いては、上記補正手段は、上記目標値と必要値との差に応じて行なう減圧を、上記押圧装置に導入される油圧の実測値をフィードバックしつつ行なうものである。そして、この実測値を、上記アクチュエータに設けた１対の油圧室内のそれぞれの油圧を検出する油圧センサにより、これら両油圧室内の油圧の和として検出する。

又、請求項６に記載した無段変速装置は、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を備える。
このうちの差動ユニットは、上記トロイダル型無段変速機を構成する第一のディスクと共に入力軸により回転駆動される第一の入力部と、同じく第二のディスクに接続される第二の入力部とを有し、これら第一、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出力軸に伝達するものである。
特に、本発明の無段変速装置に於いては、上記トロイダル型無段変速機を、上述の様なトロイダル型無段変速機としている。

上述の様に構成する本発明のトロイダル型無段変速機及び無段変速装置によれば、押圧装置の発生する押圧力、延いては転がり接触部に加わる押し付け力を適正に調節できる。
即ち、上記押圧装置に導入される油圧を測定し、この測定した実測値をフィードバックしつつ、補正手段により減圧を行なえば、油漏れ、機械的作動誤差、応答遅れ等が生じた場合に、この様な異常に基づく油圧の変化を検出し、この油圧の変化に応じて上記補正手段による減圧の調節（例えば押圧力調整弁の開弁圧の調節）を行なえる。この為、上記異常に拘らず、上記押圧装置に導入する油圧、延いては転がり接触部に加わる押し付け力を適正に調節でき、伝達効率及び耐久性の確保を図れる。
又、押圧装置に導入される油圧の実測値を、アクチュエータに設けた１対の油圧室内のそれぞれの油圧を検出する油圧センサにより、これら両油圧室内の油圧の和として検出するので、簡素な構造で、押圧装置に導入される油圧の実測値を得られる。

請求項１に記載した本発明を実施する場合に好ましくは、請求項２に記載した発明の様に、補正手段が目標値と必要値との差に応じて減圧を行なっている際に、押圧装置に導入される油圧の実測値Ａと上記必要値Ｂとの差（Ａ−Ｂ）が、正の値で、且つ、予め設定した第一の閾値α以上｛（Ａ−Ｂ）≧αα＞０｝であると判定された場合に、上記補正手段の減圧量を、上記差がこの第一の閾値α未満｛（Ａ−Ｂ）＜α｝である場合に比べて大きくする。又、同じく実測値Ａと上記必要値Ｂとの差が、負の値で、且つ、予め設定した第二の閾値β以下｛（Ａ−Ｂ）≦β＜０｝であると判定された場合に、上記補正手段の減圧量を、上記差がこの第二の閾値βを超えている｛（Ａ−Ｂ）＞β｝場合に比べて小さくする。
この様に構成すれば、油漏れ、機械的作動誤差、応答遅れ等の異常に基づき押圧装置に導入される油圧が変化しても、この変化に応じて上記減圧速度を調節（例えば押圧力調整弁の開弁圧の調節）する事で、この油圧が必要値からずれる事を防止できる。この為、この油圧が過大のままの状態となったり、過度に低下した状態のままとなる事を防止して、上記押圧装置が発生する押圧力、延いては転がり接触部の押し付け力を適正に調節できる。

或いは、請求項３に記載した発明の様に、補正手段が目標値と必要値との差に応じて減圧を行なっている際に、押圧装置に導入される油圧の実測値Ａが第三の閾値γ以下（Ａ≦γ）であると判定される場合に、上記補正手段による減圧動作を停止する。
この場合に、上記第三の閾値γは、例えば請求項４に記載した発明の様に、予め設定した、押圧装置が発生すべき最低限の押圧力を得る為に必要な値とする。
或いは、請求項５に記載した発明の様に、上記第三の閾値γを、第一のディスクと第二のディスクとの間で伝達する力、これら第一のディスクと第二のディスクとの間の変速比、内部に存在する潤滑油の温度から求められる、その時点での、押圧装置が発生すべき最低限の押圧力を得る為に必要な値とする。
この様に構成すれば、油漏れ、機械的作動誤差等の異常に基づき押圧装置に導入される油圧が大きく低下しても、必要最低限の押圧力を確保できる。

更には、上述の様な本発明を実施する場合に好ましくは、第一のディスクと第二のディスクとの間の変速比を、変速比制御ユニットを構成する駆動部材又はこの駆動部材により変位させられる部材（駆動部材等）の変位量に基づいて求める。例えば、上記変速比制御ユニットを構成する駆動部材が、アクチュエータの油圧室内に圧油を供給する制御弁を切り換える為のステッピングモータである場合には、このステッピングモータの駆動量（ステップ数）に基づき、第一のディスクと第二のディスクとの間の変速比を求める。
この様に構成すれば、第一のディスクと第二のディスクとの間の変速比を、転がり接触部（トラクション部）で生じる滑りに拘らず、パワーローラの傾きに対応した変速比として求める事ができる。即ち、上記変速比制御ユニットを構成する駆動部材等の変位量は、この変速比制御ユニットにより制御されるアクチュエータの動きに基づいて揺動するパワーローラの傾き（傾転量、揺動量）、延いてはこの傾きに対応する変速比と相関関係を有する。この為、この相関関係に基づき、上記駆動部材等の現在の変位量に対応する変速比を求める事で、上記滑りに拘らず、上記パワーローラの傾きに対応した変速比を求める事ができる。又、上述の様にステッピングモータの駆動量に基づき変速比を求める場合には、この変速比を求める為の構造を簡素に構成でき、装置の小型化、軽量化を図れる。

又、上述の様な本発明を実施する場合に好ましくは、第一のディスクと第二のディスクとの間で伝達する力の大きさに応じて設定される油圧の目標値を、アクチュエータに設けた１対の油圧室同士の圧力差に基づいて設定する。
この様に構成すれば、複雑な装置を必要とする事なく上記伝達する力（伝達トルク）を取り出して、押圧装置に導入する油圧をこの伝達する力の大きさに応じて設定される目標値（伝達する力に比例した値）に調節できる。

又、上述の様な本発明を実施する場合に好ましくは、押圧装置に発生させるべき押圧力の最適値に応じた油圧の必要値を、第一のディスクと第二のディスクとの間で伝達する力、これら第一のディスクと第二のディスクとの間の変速比、内部に存在する潤滑油の温度を含む、上記押圧装置が発生すべき適切な押圧力に影響を及ぼす複数の状態量に応じて求める。
この様に構成すれば、押圧装置が発生すべき適切な押圧力に影響を及ぼす複数の状態量に応じて、この押圧装置の発生する押圧力を最適な値に細かく調節できる。この為、この押圧力、延いては転がり接触部の押し付け力をより適正に調節して、更なる伝達効率及び耐久性の確保を図れる。

図１〜３は、請求項１、２、６に対応する、本発明の実施例１を示している。尚、本発明の特徴は、転がり接触部の押し付け力を適正に調節すべく、押圧装置１４に導入する油圧の実測値をフィードバックしつつこの油圧の制御を行なう点にある。その他の部分の構造及び作用は、前述の図６〜７に示した従来構造と同様であるから、重複する説明を省略若しくは簡略にし、以下、本実施例の特徴部分を中心に説明する。

制御器１６によりライン圧制御用電磁開閉弁１８を開閉（デューティー比制御）し、押圧力調整弁２２の開弁圧を調節する事により、目標値と必要値との差に応じて行なう減圧を、上記押圧装置１４に導入される油圧の実測値をフィードバックしつつ行なう。この為に図示の例では、上記押圧装置１４に導入される油圧の実測値を検出する為の第一の油圧センサ４２を、上記押圧装置１４の油圧室３４内に圧油を送り込む油路３９の途中に設けている。但し、本発明を実施する場合には、上述の様な油圧センサ４２を設けずに、アクチュエータ１３を構成する１対の油圧室３６ａ、３６ｂ内のそれぞれの油圧を検出する第二の油圧センサ４３ａ、４３ｂ（図１の４３）により、これら両油圧室３６ａ、３６ｂ内の油圧の和として検出する。そして、この様に検出する上記実測値を上記押圧力調整弁２２の開弁圧の調節（ライン圧制御用電磁開閉弁１８のデューティー比制御）にフィードバックすべく、上記制御器１６に次の機能を持たせている。

即ち、上記目標値と必要値との差に応じて、上記ライン圧制御用電磁開閉弁１８の開閉に基づき上記押圧力調整弁２２の開弁圧を低下させている（減圧を行なっている）際に、上述の様に検出する実測値Ａと上記必要値Ｂとの差（Ａ−Ｂ）が、正の値で、且つ、予め設定した第一の閾値α以上｛（Ａ−Ｂ）≧α＞０｝であると判定された場合に、上記ライン圧制御用電磁開閉弁１８の開度（押圧力調整弁２２の開弁圧の低下量）を、上記差が上記第一の閾値α未満｛（Ａ−Ｂ）＜α｝である場合に比べて大きくする機能を持たせている。例えば、上記ライン圧制御用電磁開閉弁１８の開度が５０％の状態で、上記実測値Ａと上記必要値Ｂとの差が第一の閾値α以上であると判定された場合は、この第一の閾値αとのずれ量に応じて上記開度を５０％よりも大きくする（例えば６０％、７５％、１００％等にする）。尚、上記第一の閾値αは、チューニング等により決定されるヒステリシスであり、実験等により予め求めた最適値に設定する。

又、上記目標値と必要値との差に応じて、上記ライン圧制御用電磁開閉弁１８の開閉に基づき上記押圧力調整弁２２の開弁圧を低下させている（減圧を行なっている）際に、上述の様に検出する実測値Ａと上記必要値Ｂとの差（Ａ−Ｂ）が、負の値で、且つ、予め設定した第二の閾値β以下｛（Ａ−Ｂ）≦β＜０｝であると判定された場合に、上記ライン圧制御用電磁開閉弁１８の開度（押圧力調整弁２２の開弁圧の低下量）を、上記差が上記第二の閾値βを超えている｛（Ａ−Ｂ）＞β｝場合に比べて小さくする機能も、上記制御器１６に持たせている。例えば、上記ライン圧制御用電磁開閉弁１８の開度が５０％の状態で、上記実測値Ａと上記必要値Ｂとの差が第二の閾値β以下であると判定された場合は、この第二の閾値βとのずれ量に応じて上記開度を５０％よりも小さくする（例えば４０％、２５％、０％等にする）。尚、上記第二の閾値βも、チューニング等により決定されるヒステリシスであり、実験等により予め求めた最適値に設定する。

上述の様な制御器１６が備える機能に就いて、図３のフローチャートを参照しつつ説明する。尚、このフローチャートに示した作業は、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、繰り返し（自動的に）行なわれる。
先ず、上記制御器１６は、ステップ１で、前記第一の油圧センサ４２、或いは、１対の第二の油圧センサ４３ａ、４３ｂにより、その時点での押圧装置１４に導入される油圧の実測値Ａを検出する。次いで、ステップ２で、上記制御器１６は、その時点での上記押圧装置１４に導入する油圧の必要値Ｂを算出する。即ち、その時点での、トロイダル型無段変速機４の変速比、並びに、前記アクチュエータ１３の油圧室３６ａ、３６ｂの油圧の差に基づき算出される伝達トルク（トロイダル型無段変速機４に入力されるトルク）、油温センサ４４（図１）により検出される、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、その他上記押圧装置１４が発生すべき適切な押圧力に影響を及ぼす状態量（例えばエンジン１の回転速度等）に応じて、上記押圧装置１４に発生させるべき押圧力の最適値に応じた油圧の必要値Ｂを算出する。

尚、本実施例の場合は、上記トロイダル型無段変速機４の変速比を、変速比制御ユニット１５を構成する制御弁２３を切り換える為のステッピングモータ１７の駆動量に基づいて求める。即ち、上記トロイダル型無段変速機４の変速比と、上記ステッピングモータ１７の駆動量であるステップ数との相関関係を予め求めて、上記制御器１６のメモリに記憶させておき、この記憶させた相関関係に基づいて、現在のステッピングモータ１７のステップ数に対応する変速比として求める。尚、上記変速比は、入力側、出力側各回転センサ４０、４１が検出する入力側ディスク１０の回転速度と出力側ディスク１１の回転速度とに基づいて算出する事もできる。但し、この様に変速比を算出する場合、前述の様に、転がり接触部（トラクション部）で滑りを生じた場合に、算出された変速比が、パワーローラ１２の傾きに対応する変速比とずれる可能性がある。そして、この様な変速比に基づいて、上記押圧装置１４に導入する油圧の調節（必要値の算出）を行なうと、上記トラクション部の滑りを増大させる可能性がある。そこで、本実施例の場合には、上述の様に予め求めた（トラクション部で滑りが生じていない状態での）上記トロイダル型無段変速機４の変速比と、上記ステッピングモータ１７の駆動量であるステップ数との相関関係に基づいて、上記変速比を求める。

上述の様にステップ２で押圧装置１４に導入する油圧の必要値Ｂを算出したならば、続くステップ３に示す様に、実測値Ａと必要値Ｂとの差ｄＰＬ＝（Ａ−Ｂ）を求める。そして、続くステップ４で、この差ｄＰＬが、予め設定した第一の閾値α以上｛ｄＰＬ≧α＞０｝であるか否かを判定する。このステップ４で、上記差ｄＰＬが第一の閾値α以上であると判定した場合は、ステップ５に示す様に、上記ライン圧制御用電磁開閉弁１８の開度（押圧力調整弁２２の開弁圧の低下量）を、通常の場合に比べて大きくする（増大させる）。この結果、上記押圧装置１４が発生する押圧力が低下する。一方、上記ステップ４で、上記差ｄＰＬが第一の閾値α以上でないと判定した場合は、ステップ６に示す様に、上記差ｄＰＬが予め設定した第二の閾値β以下｛ｄＰＬ≦β＜０｝であるか否かを判定する。このステップ６で、上記差ｄＰＬが第二の閾値β以下であると判定した場合は、ステップ７に示す様に、上記ライン圧制御用電磁開閉弁１８の開度（押圧力調整弁２２の開弁圧の低下量）を、通常の場合に比べて小さくする（減少する）。この結果、上記押圧装置１４が発生する押圧力が上昇する。一方、上記ステップ６で、上記差ｄＰＬが第二の閾値β以下でないと判定した場合は、ステップ８に示す様に、上記ライン圧制御用電磁開閉弁１８の開度（押圧力調整弁２２の開弁圧の低下量）を通常のままにする（通常の減圧を行なう）。この結果、上記押圧装置１４が発生する押圧力は、そのままの値に維持される。

上述の様な本実施例によれば、押圧装置１４の発生する押圧力、延いては転がり接触部に加わる押し付け力を適正に調節できる。
即ち、上述の様に、押圧装置１４に導入される油圧の実測値Ａを測定し、この測定した実測値Ａをフィードバックしつつ、上記ライン圧制御用電磁開閉弁１８の開閉に基づき上記押圧力調整弁２２の開弁圧を低下させている（減圧を行なっている）。この為、油漏れ、機械的作動誤差、応答遅れ等が生じ、この様な異常に基づき上記押圧装置１４に導入される油圧が変化しても、この油圧の変化に応じて、上記ライン圧制御用電磁開閉弁１８の開度、延いては押圧力調整弁２２の開弁圧を調節し、上記油圧が必要値からずれる事を防止できる。この為、上記異常に拘らず、上記油圧が過大のままの状態となったり、過度に低下した状態のままとなる事を防止して、上記押圧装置１４に導入する油圧、延いては転がり接触部に加わる押し付け力を適正に調節でき、伝達効率及び耐久性の確保を図れる。

図４は、請求項１、３、４に対応する、本発明の実施例２を示している。本実施例の場合も、上述した実施例１と同様に、押圧装置１４に導入する油圧の実測値Ａをフィードバックしつつ、ライン圧制御用電磁開閉弁１８の開度（押圧力調整弁２２の開弁圧の低下量）を調節する機能を、制御器１６（図１〜２等参照）に持たせている。特に、本実施例の場合には、上記実測値Ａが第三の閾値γ以下（Ａ≦γ）であると判定される場合に、上記ライン圧制御用電磁開閉弁１８の開度（押圧力調整弁２２の開弁圧の低下量）を０にする（減圧を停止する）機能を、上記制御器１６に持たせている。尚、本実施例の場合は、上記第三の閾値γを、予め設定した、上記押圧装置１４が発生すべき最低限の押圧力を得る為に必要な油圧としている。

この様な制御器１６が備える機能に就いて、フローチャートを参照しつつ説明する。尚、このフローチャートに示した作業は、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、繰り返し（自動的に）行なわれる。
先ず、上記制御器１６は、ステップ１で、１対の第二の油圧センサ４３ａ、４３ｂ（図２参照）により、その時点での押圧装置１４に導入される油圧の実測値Ａを検出する。次いで、ステップ２で、この実測値Ａが第三の閾値γ以下（Ａ≦γ）であるか否かを判定する。このステップ２で、上記実測値Ａが上記第三の閾値γ以下であると判定した場合は、ステップ３に示す様に、上記押圧装置１４或いはこの押圧装置１４に圧油を供給する為の油路３９等（プライマリーライン）に異常があると判定し、続くステップ４で、ライン圧制御用電磁開閉弁１８の開度（押圧力調整弁２２の開弁圧の低下量）を０にする（減圧を停止する）。

一方、上記ステップ２で、上記実測値Ａが上記第三の閾値γを超えている（Ａ＞γ）と判定した場合には、ステップ５に示す様に、上記ライン圧制御用電磁開閉弁１８の開度（押圧力調整弁２２の開弁圧の低下量）を通常のままにする（通常の減圧を行なう）。
この様に構成する、本実施例の場合には、油漏れ、機械的作動誤差等の異常に基づき押圧装置に導入される油圧が大きく低下しても、必要最低限の押圧力を確保できる。
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５は、請求項１、３、５に対応する、本発明の実施例３を示している。本実施例の場合も、前述した実施例２と同様に、押圧装置１４に導入する油圧の実測値Ａが第三の閾値γ以下（Ａ≦γ）であると判定された場合に、ライン圧制御用電磁開閉弁１８の開度（押圧力調整弁２２の開弁圧の低下量）を０にする（減圧を停止する）機能を、制御器１６（図１〜２等参照）に持たせている。特に、本実施例の場合には、上記第三の閾値γを、その時点での、トロイダル型無段変速機４の変速比（パワーローラ１２の傾きに対応する変速比）、並びに、アクチュエータ１３の油圧室３６ａ、３６ｂの油圧の差に基づき算出される伝達トルク（トロイダル型無段変速機４に入力されるトルク）、油温センサ４４（図１〜２等参照）により検出される、内部に存在する潤滑油の温度、その他上記押圧装置１４が発生すべき押圧力に影響を及ぼす状態量から求められる、この押圧装置１４に発生すべき最低限の押圧力を得る為に必要な値としている。

この様な制御器１６が備える機能に就いて、フローチャートを参照しつつ説明する。尚、このフローチャートに示した作業は、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、繰り返し（自動的に）行なわれる。
先ず、上記制御器１６は、ステップ１で、１対の第二の油圧センサ４３ａ、４３ｂ（図２参照）により、その時点での押圧装置１４に導入される油圧の実測値Ａを検出する。次いで、上記制御器１６は、ステップ２で、その時点での、押圧装置１４が発生すべき最低限の押圧力を得る為に必要な値である第三の閾値γを算出する。即ち、その時点での、上記トロイダル型無段変速機４の変速比、伝達トルク、潤滑油の温度、その他上記押圧装置１４が発生すべき押圧力に影響を及ぼす状態量に応じて、上記第三の閾値γを算出する。

次いで、ステップ３で、上記ステップ１で検出した実測値Ａが、上記ステップ２で算出した第三の閾値γ以下（Ａ≦γ）であるか否かを判定する。このステップ３で、上記実測値Ａが上記第三の閾値γ以下であると判定した場合には、ステップ４に示す様に、上記押圧装置１４或いはこの押圧装置１４に油圧を導入する為の油路３９等（プライマリーライン）に異常があると判定し、続くステップ５で、ライン圧制御用電磁開閉弁１８の開度（押圧力調整弁２２の開弁圧の低下量）を０にする（減圧を停止する）。

一方、上記ステップ３で、上記実測値Ａが上記第三の閾値γを超えている（Ａ＞γ）と判定した場合には、ステップ６に示す様に、上記ライン圧制御用電磁開閉弁１８の開度（押圧力調整弁２２の開弁圧の低下量）を通常のままにする（通常の減圧を行なう）。
この様に構成する、本実施例の場合も、油漏れ、機械的作動誤差等の異常に基づき押圧装置に導入される油圧が大きく低下しても、必要最低限の押圧力を確保できる。しかも、本実施例の場合には、その時点での第三の閾値γと実測値Ａとに応じて、上記ライン圧制御用電磁開閉弁１８の開度を０にする為、運転状況に応じて適切に減圧を停止できる。
その他の構成及び作用は、前述した実施例１並びに実施例２と同様であるから、重複する説明は省略する。

尚、上述した各実施例は、入力軸３を一方向に回転させたまま出力軸９（図１参照）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、ギヤードニュートラル型の無段変速装置に本発明を適用した場合を示した。但し、この様な構造に限定されるものではなく、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、パワースプリット型の無段変速装置に本発明を適用する事もできる。又、トロイダル型無段変速機と作動ユニットである遊星歯車式変速機とをクラッチ装置を介して組み合わせて成る無段変速装置だけでなく、トロイダル型無段変速機単体に本発明を適用する事もできる。

本発明の実施例１を示す、無段変速装置のブロック図。 この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並びに押圧装置の発生する押圧力を調節する為の機構を示す油圧回路図。 実施例１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２を示す、図３と同様のフローチャート。 同実施例３を示す、図３と同様のフローチャート。 従来の無段変速装置のブロック図。 この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並びに押圧装置の発生する押圧力を調節する為の機構を示す油圧回路図。 ライン圧制御用電磁開閉弁の開度と押圧力調整弁の開弁圧の減圧量との関係の１例の示す線図。

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 遊星歯車式変速機
６ クラッチ装置
７ 低速用クラッチ
８ 高速用クラッチ
９ 出力軸
１０ 入力側ディスク
１１ 出力側ディスク
１２ パワーローラ
１３ アクチュエータ
１４ 押圧装置
１５ 変速比制御ユニット
１６ 制御器
１７ ステッピングモータ
１８ ライン圧制御用電磁開閉弁
１９ 電磁弁
２０ シフト用電磁弁
２１ 制御弁装置
２２ 押圧力調整弁
２３ 制御弁
２４ 差圧シリンダ
２５ａ、２５ｂ 補正用制御弁
２６ 高速用切換弁
２７ 低速用切換弁
２８、２８ａ、２８ｂ オイルポンプ
２９ 油溜
３０ 低圧側調整弁
３１ 第一のパイロット部
３２ 第二のパイロット部
３３ 第三のパイロット部
３４ 油圧室
３５ ピストン
３６ａ、３６ｂ 油圧室
３７ 差圧取り出し弁
３８ スプール
３９ 油路
４０ 入力側回転センサ
４１ 出力側回転センサ
４２ 第一の油圧センサ
４３、４３ａ、４３ｂ 第二の油圧センサ
４４ 油温センサ

Claims (6)

1. 互いに同心に、且つ相対回転自在に配置された第一、第二のディスクと、互いに対向するこれら第一、第二のディスクの内側面同士の間に挟持されてこれら第一、第二のディスク同士の間で動力を伝達する複数のパワーローラと、これら各パワーローラを回転自在に支持した複数個の支持部材と、これら各支持部材を、それぞれの両端部に設けた枢軸の軸方向に変位させて上記第一のディスクと上記第二のディスクとの間の変速比を変える油圧式のアクチュエータと、この変速比を所望値にする為にこのアクチュエータの変位方向及び変位量を制御する為の変速比制御ユニットと、上記第一のディスクと上記第二のディスクとを互いに近付く方向に押圧する押圧装置とを備え、この押圧装置は、油圧の導入に伴ってこの油圧に比例した押圧力を発生させる油圧式のものであり、この押圧装置に導入する油圧を調整する為の油圧調整手段は、この押圧装置に導入する油圧を、上記第一のディスクと上記第二のディスクとの間で伝達する力の大きさに応じて設定される油圧の目標値から、上記押圧装置に発生させるべき押圧力の最適値に応じた油圧の必要値に、補正手段により減圧する事により調節するものであるトロイダル型無段変速機に於いて、上記補正手段は、上記目標値と必要値との差に応じて行なう減圧を、上記押圧装置に導入される油圧の実測値をフィードバックしつつ行なうものであり、この実測値を、上記アクチュエータに設けた１対の油圧室内のそれぞれの油圧を検出する油圧センサにより、これら両油圧室内の油圧の和として検出する事を特徴とするトロイダル型無段変速機。
2. 補正手段が目標値と必要値との差に応じて減圧を行なっている際に、押圧装置に導入される油圧の実測値とこの必要値との差が、正の値で、且つ、予め設定した第一の閾値以上であると判定された場合に、上記補正手段の減圧量を、上記差がこの第一の閾値未満である場合に比べて大きくし、同じく上記実測値と上記必要値との差が、負の値で、且つ、予め設定した第二の閾値以下であると判定された場合に、上記補正手段の減圧量を、上記差がこの第二の閾値を超えている場合に比べて小さくする、請求項１に記載したトロイダル型無段変速機。
3. 補正手段が目標値と必要値との差に応じて減圧を行なっている際に、押圧装置に導入される油圧の実測値が、押圧装置が発生すべき最低限の押圧力を得る為に必要な値として予め設定した、第三の閾値以下であると判定される場合に、上記補正手段による減圧動作を停止する、請求項１に記載したトロイダル型無段変速機。
4. 第三の閾値を、予め設定した、押圧装置が発生すべき最低限の押圧力を得る為に必要な値とする、請求項３に記載したトロイダル型無段変速機。
5. 第三の閾値を、第一のディスクと第二のディスクとの間で伝達する力、これら第一のディスクと第二のディスクとの間の変速比、内部に存在する潤滑油の温度から求められる、その時点での、押圧装置が発生すべき最低限の押圧力を得る為に必要な値とする請求項３に記載したトロイダル型無段変速機。
6. 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を備え、このうちの差動ユニットは、トロイダル型無段変速機を構成する第一のディスクと共に入力軸により回転駆動される第一の入力部と、同じく第二のディスクに接続される第二の入力部とを有し、これら第一、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出力軸に伝達するものである無段変速装置に於いて、上記トロイダル型無段変速機が、請求項１〜５のうちの何れか１項に記載したトロイダル型無段変速機である事を特徴とする無段変速装置。

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