JPH08261303A - 無段変速機 - Google Patents

無段変速機

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JPH08261303A
JPH08261303A JP7066234A JP6623495A JPH08261303A JP H08261303 A JPH08261303 A JP H08261303A JP 7066234 A JP7066234 A JP 7066234A JP 6623495 A JP6623495 A JP 6623495A JP H08261303 A JPH08261303 A JP H08261303A
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torque
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Shuzo Moroto
脩三 諸戸
Takao Taniguchi
孝男 谷口
Shoichi Miyagawa
昭一 宮川
Shiro Sakakibara
史郎 榊原
Kazumasa Tsukamoto
一雅 塚本
Takeshi Inuzuka
武 犬塚
Masashi Hattori
雅士 服部
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 発進装置及び正逆転切換え装置を備えなくと
も、前進、後進に切換え得ると共に、出力軸の出力を零
とする非駆動状態に自動的に安定保持する。 【構成】 ＣＶＴ１１とプラネタリギヤを組合せて、出
力軸から、ニュートラル位置を挟んで正逆転方向に出力
する。制御手段５４により油圧サーボ３２，３３の油圧
を制御して、プライマリプーリ及びセカンダリプーリ９
の軸力差を生じると、ＣＶＴ１１は、トルク伝達方向及
び正逆転方向に対応して変速する。両プーリ７，９の軸
力が等しくなるように制御すると、ＣＶＴ１１は、出力
軸が非駆動状態になるように自己収束され、かつニュー
トラル位置に安定保持される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、それぞれ２個のシーブ
からなるプライマリプーリ及びセカンダリプーリにベル
トを巻掛けてなるベルト式無段変速装置を用いた無段変
速機に係り、特に自動車におけるトランスミッションと
して用いて好適であり、詳しくは上記ベルト式無段変速
装置とプラネタリギヤとを組合せてなる無段変速機に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近時、燃料消費率の向上及び運転性能の
向上等の要求により、自動車のトランスミッションとし
てベルト式無段変速装置を組込んだ自動無段変速機が注
目されている。
【０００３】従来、例えば特開昭５９−１１０９５４号
に示すように、ベルト式無段変速装置とプラネタリギヤ
とを組合せて、変速幅の増幅を図った無段変速機が提案
されている。この種無段変速機にあって、ベルト式無段
変速装置の所定変速（プーリ）比で無段変速機全体の出
力が零となるようにプラネタリギヤ等の動力伝達経路の
ギヤ比を設定することが可能であるが、この場合、理論
上、前記ベルト式無段変速装置を前記所定変速比（目標
プーリ比）に操作することにより、無段変速機は、エン
ジンからのトルク（正転及び逆転）を車輪に伝達しない
と共にエンジンブレーキが作用しない非駆動状態（即ち
マニュアルクラッチを切断した状態）になる。しかし、
該非駆動状態にあっては、無段変速機の出力が零になる
関係上、その出力トルクが無限大に発散するため、ベル
ト式無段変速装置が前記目標プーリ比から僅かに外れる
だけで出力トルクが大きく変化してしまい、現実には、
ベルト式無段変速装置の両プーリにかかる軸力を変更・
制御して、１点である前記目標プーリ比に設定して非駆
動状態とすることは困難である。
【０００４】前記公報記載の無段変速機にあっては、プ
ラネタリギヤ等の動力伝達経路のギヤ比を０．４〜４等
の零を含まない値（即ち正逆転しない）に設定し、かつ
直結クラッチ付きトルクコンバータ（発進装置）及び正
逆転切換え用クラッチ・ブレーキ（正逆転切換え装置）
を設けている。
【０００５】該無段変速機にあっては、正転時、エンジ
ンからのトルクをトルクコンバータ及び正転用クラッチ
を介してベルト式無段変速装置のプライマリプーリに伝
達すると共に、プラネタリギヤの所定回転要素（サンギ
ヤ）に伝達し、該プラネタリギヤにより、ベルト式無段
変速装置の出力回転を増幅してディファレンシャル装置
に出力する。また、逆転時にあっては、正逆転切換え装
置により、ベルト式無段変速装置への動力伝達を断つと
共に回転を停止状態に保持し、この状態で、トルクコン
バータを介してプラネタリギヤの所定回転要素に回転を
伝達し、逆回転を取出す。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した無段変速機に
あっては、トルクコンバータ等の発進装置及び正逆転切
換え装置を必要とし、その分コスト面で不利になると共
に、無段変速機の一層の小型化を阻害して、自動車への
搭載性でも不利になる。
【０００７】そこで、本発明は、ベルト式無段変速装置
とプラネタリギヤを組合せてトルク循環を生じるもので
ありながら、ベルト式無段変速装置が、自動的に出力零
（非駆動状態）となる位置に収束するように構成し、も
って上述課題を解消した無段変速機を提供することを目
的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る本発明
は、上記事情に鑑みなされたものであって、エンジン出
力軸（２）に連動する入力軸（３）と、車輪に連動する
出力軸（５）と、前記入力軸に連動する第１のプーリ
（７）、第２のプーリ（９）、これら両プーリに巻掛け
られたベルト（１０）及び前記第１及び第２のプーリの
プーリ比を変更すべく前記両プーリに軸力を作用する軸
力作動手段（３２）（３３）を有するベルト式無段変速
装置（１１）と、少なくとも第１、第２及び第３の回転
要素（１９ｓ，１９ｃ，１９ｒ）を有し、前記ベルト式
無段変速装置のプーリ比の変更に基づき、前記両プーリ
間でトルク伝達方向が変更されると共に、前記出力軸
（５）の出力トルク方向が変更されるように、前記第１
の回転要素を前記入力軸（３）に、前記第２の回転要素
を前記第２のプーリ（９）に、前記第３の回転要素を前
記出力軸（５）にそれぞれ連動してなるプラネタリギヤ
（１９）と、を備えてなる無段変速機（１）において、
車輌走行状態を検出する検出手段からの信号に基づき、
前記出力軸（５）の出力トルクが必要とされる状態か否
かを判断する判断手段（Ｓ４）と、該判断手段に基づ
き、前記出力トルクを必要とする駆動状態の場合、前記
軸力作動手段（３２）（３３）を、前記第１及び第２の
プーリ（７）（９）に作用する軸力が目標値プーリ比を
達成するための差を生じるように、また前記出力トルク
を必要としない非駆動状態の場合、前記軸力作動手段
を、前記第１及び第２のプーリに作用する軸力が等しく
なるように切換える制御手段（５４）と、を備えてなる
ことを特徴とする。
【０００９】また、請求項２に係る本発明は、上述事情
に鑑みなされたものであって、エンジン出力軸（２）に
連動する入力軸（３）と、車輪に連動する出力軸（５）
と、前記入力軸に連動する第１のプーリ（７）、第２の
プーリ（９）、これら両プーリに巻掛けられたベルト
（１０）及び前記第１及び第２のプーリのプーリ比を変
更すべく前記両プーリに軸力を作用する軸力作動手段
（３２）（３３）を有するベルト式無段変速装置と、少
なくとも第１、第２及び第３の回転要素（１９ｓ，１９
ｃ，１９ｒ）を有し、前記ベルト式無段変速装置のプー
リ比の変更に基づき、前記両プーリ間でトルク伝達方向
が変更されると共に、前記出力軸（５）の出力トルク方
向が変更されるように、前記第１の回転要素を前記入力
軸（３）に、前記第２の回転要素を前記第２のプーリ
（９）に、前記第３の回転要素を前記出力軸（５）にそ
れぞれ連動してなるプラネタリギヤと、を備えてなる変
速機において、車輌走行状態を検出する検出手段からの
信号に基づき、前記出力軸の出力トルクが必要とされる
状態か否かを判断する判断手段（Ｓ４）と、該判断手段
に基づき、前記出力トルクを必要とする駆動状態の場
合、前記軸力作動手段（３２）（３３）による前記第１
及び第２のプーリの軸力の差を、その時点での前記ベル
ト式無段変速装置（１１）の入力トルクでの目標プーリ
比を達成する値にし、また前記出力トルクを必要としな
い非駆動状態の場合、前記軸力作動手段による前記第１
及び第２のプーリの軸力の差を、前記出力軸の出力トル
ク方向が正の場合のその時点での前記ベルト式無段変速
装置の入力トルク及びプーリ比から決定される前記第１
及び第２のプーリの軸力の差より、その大小関係を逆転
させない範囲で小さい値か、又は前記出力軸の出力トル
ク方向が負の場合のその時点での前記ベルト式無段変速
装置の入力トルク及びプーリ比から決定される前記第１
及び第２のプーリの軸力の差より、その大小関係を逆転
させない範囲で小さい値かに切り換える制御手段と、を
備えてなることを特徴とする。
【００１０】また、請求項３に係る本発明にあっては、
例えば図４を参照して示すと、前記軸力作動手段は、前
記第１のプーリ（７）に作用する第１の油圧サーボ（３
２）と、前記第２のプーリ（９）に作用する第２の油圧
サーボ（３３）とからなると共に、これら第１及び第２
の油圧サーボがそれぞれ複数の油圧室（４５）（４６）
（４７）（４９）を有してなり、前記制御手段（５４）
は、前記複数の油圧室への油圧供給を選択的に切換える
ことにより前記第１及び第２の油圧サーボの有効受圧面
積を変更して、前記駆動状態では前記両油圧サーボの有
効受圧面積を異ならせ、前記非駆動状態では前記両油圧
サーボの有効受圧面積を等しくしてなる。
【００１１】更に、請求項４に係る本発明にあっては、
上記請求項３記載の無段変速機において、前記第１及び
第２の油圧サーボ（３２）（３３）は、少なくともそれ
ぞれ第１の油圧室（４５）（４６）及び第２の油圧室
（４７）（４９）を有し、かつ前記両油圧サーボの第１
の油圧室が同一有効受圧面積からなり、前記制御手段
は、前記第１及び第２の油圧室に供給する油圧を調節す
るレギュレータバルブ（５６）と、レシオコントロール
バルブ（５７）とを有し、前記レギュレータバルブ（５
６）からの油圧が常時前記両油圧サーボの第１の油圧室
（４５）（４６）に供給されると共に、前記レシオコン
トロールバルブ（５７）による油圧が、前記駆動状態で
は前記両油圧サーボのいずれか一方の第２の油圧室（４
７又は４９）に供給され、かつ前記非駆動状態では前記
両油圧サーボの第２の油圧室（４７）（４９）から排出
されてなる、また、請求項５に係る本発明にあっては、
例えば図１１を参照して示すと、前記軸力作動手段は、
前記第１のプーリ（７）に作用する第１の油圧サーボ
（３２）と、前記第２のプーリ（９）に作用する第２の
油圧サーボ（３３）とからなると共に、これら第１及び
第２の油圧サーボが同一受圧面積からなる油圧室（７
３）（７５）を有してなり、前記制御手段（５４）は、
前記油圧室に供給する油圧を調節する第１及び第２のレ
ギュレータバルブ（７６）（７７）を有し、前記駆動状
態では前記両油圧サーボのいずれか一方の油圧室（７３
又は７５）に前記第１のレギュレータバルブ（７６）か
らの油圧を供給し、前記両油圧サーボの他方の油圧室
（７３又は７５）に前記第２のレギュレータバルブ（７
７）からの油圧を供給し、前記非駆動状態では前記両油
圧サーボの油圧室（７３）（７５）に前記第１及び第２
のレギュレータバルブのいずれか一方（７６）からの油
圧を供給してなる。
【００１２】更に、請求項６に係る本発明にあっては、
上記請求項５記載の無段変速機において、前記第１のレ
ギュレータバルブ（７６）からの出力油圧が前記第２の
レギュレータバルブ（７７）に入力されるように連通さ
れ、前記非駆動状態では前記第１のレギュレータバルブ
の出力油圧の油圧より前記第２のレギュレータバルブの
出力油圧の油圧値が大きくなるように設定してなる。
【００１３】また、請求項７に係る本発明にあっては、
図６を参照して示すと、前記検出手段は、車速を検出す
る車速センサと、前記エンジンのスロットル開度を検出
するスロットルセンサとを有し、前記判断手段（５４）
は、前記車速が所定値以下（Ｖ＜Ｖ0 ）でかつ前記スロ
ットル開度が所定値以下（θ＝Ｉｄｌｅ）のとき、前記
出力トルクを必要としないと判断してなる。
【００１４】また、請求項８に係る本発明にあっては、
例えば図１、図１４、図１５、図１６、図１８に示すよ
うに、低速モード及び高速モード切換え手段（ＣL ，Ｃ
H ）を備え、該切換え手段が低速モードである場合、前
記プラネタリギヤ（１９）は、前記第１の回転要素を入
力軸（３）に、前記第２の回転要素を第２のプーリ
（９）に、第３の回転要素を出力軸（５）にそれぞれ連
動してなり、また前記切換え手段が高速モードにある場
合、前記プラネタリギヤの第１の回転要素と入力軸
（３）との連動を切断する（ＣL ；断）と共に、前記第
２のプーリ（９）を前記出力軸（５）に連結してなる
（ＣH ；接）。
【００１５】更に、請求項９に係る本発明にあっては、
例えば図１及び図１４ないし図２０に示すように、前記
入力軸（３）は、前記第１のプーリ（７）から伝達され
るトルクの前記入力軸でのトルク方向と、前記第１の要
素から伝達されるトルクの前記入力軸でのトルク方向と
が、前記駆動状態の時に、それぞれ互いに逆方向となる
ように前記第１のプーリと前記第１の要素とにそれぞれ
連結してなる。
【００１６】また、請求項１０に係る本発明にあって
は、前記出力軸（５）は、前記ベルト式無段変速装置
（１１）のプーリ比の変更により、その出力回転数が零
となるニュートラル位置を挟んで正逆転方向に出力して
なる。
【００１７】そして、請求項１１に係る本発明にあって
は、前記請求項８記載の無段変速機（１）において、前
記低速モード及び高速モード切換え手段（ＣL ，ＣH ）
が低速モードである場合、前記ベルト式無段変速装置
（１１）のプーリ比を減速方向に変更するとにより、前
記出力軸（５）が、逆転、ニュートラル位置そして正転
増速の順に変更され、また前記切換え手段が高速モード
である場合、前記ベルト式無段変速装置（１１）のプー
リ比を増速方向に変更することにより、前記出力軸
（５）が、正転増速方向に変更されてなる。
【００１８】また、請求項１２に係る本発明にあって
は、例えば図１、図１４、図１６、図１７、図１８に示
すように、前記プラネタリギヤは、シングルピニオンプ
ラネタリギヤ（１９）であり、かつ前記第３の回転要素
がサンギヤ（１９ｓ）及びリングギヤ（１９ｒ）のどち
らか一方であり、前記第１又は第２の回転要素が、それ
ぞれサンギヤ及びリングギヤのどちらか他方とキャリヤ
（１９ｃ）であると共に、同方向に回転してなる。
【００１９】更に、請求項１３に係る本発明にあって
は、例えば図１５に示すように前記プラネタリギヤは、
デュアルピニオンプラネタリギヤ（１９）であり、かつ
前記第３の回転要素がサンギヤ（１９ｓ）及びキャリヤ
（１９ｃ）のどちらか一方であり、前記第１及び第２の
回転要素が、それぞれ前記サンギヤ及びキャリヤの他方
とリングギヤ（１９ｒ）であると共に、同方向に回転し
てなる。
【００２０】また、請求項１４に係る本発明にあって
は、例えば図１８に示すように、前記プラネタリギヤ
は、シングルピニオンプラネタリギヤ（１９）であり、
かつ前記第３の回転要素がキャリヤ（１９ｃ）であり、
前記第１及び第２の回転要素が、それぞれサンギヤ（１
９ｓ）及びリングギヤ（１９ｒ）のどちらかであると共
に、逆方向に回転してなる。
【００２１】更に、請求項１５に係る本発明にあって
は、例えば図２０に示すように、前記プラネタリギヤ
は、デュアルピニオンプラネタリギヤ（１９）であり、
かつ前記第３の回転要素がリングギヤ（１９ｒ）であ
り、前記第１及び第２の回転要素が、それぞれサンギヤ
（及１９ｓ）びキャリヤ（１９ｃ）のどちらかであると
共に、逆方向に回転してなる。
【００２２】
【作用】前記構成に基づき、入力軸（３）からのエンジ
ン出力は、ベルト式無段変速装置（１１）により適宜変
速されてプラネタリギヤ（１９）の第２の回転要素に伝
達されると共に、定速回転が第１の回転要素に伝達さ
れ、これら両回転が、プラネタリギヤ（１９）にて合成
されて、第３の回転要素から出力軸（５）に取出され
る。この際、トルク循環が生じて、例えば出力軸の出力
回転数が零となるニュートラル位置を挟むようにして正
転及び逆転に出力トルク方向が変更されると共に、ベル
ト式無段変速装置（１１）のトルク伝達方向が変更され
る。
【００２３】そして、ベルト式無段変速装置（１１）
は、軸力作動手段（３２）（３３）により第１及び第２
のプーリ（７）（９）のプーリ比が変更されて、適宜変
速制御されるが、この際、トルク伝達方向にて第１及び
第２のプーリに作用する軸力の大小が定まる。即ち、第
１のプーリ（７）から第２のプーリ（９）へトルク伝達
されるのであれば、第１のプーリ（７）に作用する軸力
（Ｆｐ）が、第２のプーリ（９）に作用する軸力（Ｆ
ｓ）より大であり、その差は入力トルクとプーリ比によ
って決定される。また第２のプーリ（９）から第１のプ
ーリ（７）へトルク伝達されるのであれば、第２のプー
リ（９）に作用する軸力（Ｆｓ）が、第１のプーリ
（７）に作用する軸力（Ｆｐ）より大であり、その差は
入力トルクとプーリ比により決定される。
【００２４】判断手段にて駆動状態を判断した場合、制
御手段（５４）は、前記第１及び第２のプーリ（７）
（９）に、ベルト式無段変速装置（１１）の入力トルク
と目標値プーリ比によって決定される所定差の軸力差を
発生して、それぞれ伝達トルク方向に応じてベルト式無
段変速装置（１１）を適宜変速して、出力軸（５）か
ら、前進方向及び後進方向の変速回転を出力する。
【００２５】そして、請求項１に係る本発明にあって
は、判断手段が、出力トルクを必要としない非駆動状態
と判断した場合、制御手段（５４）は、第１及び第２の
プーリ（７）（９）に作用する軸力が等しくなるように
制御する。すると、出力軸（５）の回転数（車速）に拘
らず、ベルト式無段変速装置（１１）は、出力軸（５）
からの出力が零となるように自己収束され、そして出力
軸（５）の回転が零となるニュートラル位置にて安定保
持される。
【００２６】また、請求項２に係る本発明にあっては、
判断手段が、出力トルクを必要としない非駆動状態と判
断した場合、制御手段は、ある決まった範囲内で、第１
及び第２のプーリ（７）（９）に作用する軸力の差を小
さくする。すると、ベルト式無段変速装置（１１）は、
出力軸（５）からの出力が零となるように自己収束さ
れ、そしてニュートラル位置に安定保持される。
【００２７】なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照
するためのものであるが、何等本発明の構成を限定する
ものではない。
【００２８】
【発明の効果】請求項１に係る本発明によると、制御手
段に基づく第１及び第２のプーリに作用する軸力を等し
くすることだけの簡単な制御により、非駆動状態に安定
保持されるので、トルクコンバータ等の発進装置を用い
なくて足り、これにより、車輌用トランスミッションと
して信頼性の高いベルト式無段変速装置を用いるもので
ありながら、無段変速機全体を簡単にして、コストダウ
ンを可能とすると共に、小型化して車載性能を向上する
ことができる。
【００２９】更に、請求項２に係る本発明にあっては、
必ずしも第１及び第２のプーリに作用する軸力は等しく
なくても、所定範囲内に小さくすることにより、上記と
同様に非駆動状態にすることができるので、プリロード
スプリング等を介在する等により、正確に両プーリの軸
力を保持しなくとも、請求項１に係る本発明と同様なニ
ュートラル制御を行うことができる。
【００３０】更に、第１及び第２のプーリの軸力差を、
例えば零にする等の所定範囲内に切換えることにより、
車速に拘らず、出力軸からの出力が零となるようにベル
ト式無段変速装置が自動的に自己収束されるので、該ニ
ュートラル制御時にあっては、マニュアルクラッチがオ
フされた際と同様な非駆動状態となるので、ニュートラ
ル位置近傍でトルクが無限大に発散するこの種無段変速
機の特性に拘らず、車輌の滑らかな減速、停止を可能と
し、かつ車輌発進時には、ベルト式無段変速装置を駆動
状態とすることにより、ニュートラル位置から滑らかに
増速すると共に、大きなトルクを有するので、発進装置
及び正逆転切換え装置を用いなくとも、車輌用のトラン
スミッションとしての高い機能性能を有している。
【００３１】請求項３に係る本発明によると、第１及び
第２のプーリにそれぞれ作用する油圧サーボが、複数の
油圧室を有しているので、油圧サーボに供給する油圧を
調圧しなくとも、油圧が供給される油圧室を切換えこと
により、各油圧サーボの有効受圧面積を変更して、簡単
かつ確実に駆動状態及び非駆動状態を切換えることがで
きる。
【００３２】請求項４に係る本発明によると、レギュレ
ータバルブとレシオコントロールバルブを有しているの
で、レギュレータバルブからの調圧が常時両油圧サーボ
の第１の油圧室に供給されると共に、いずれか一方の油
圧サーボにおける第２の油圧室に供給されて、第１及び
第２のプーリの作用する軸力に差を設けて駆動状態に
し、かつレシオコントロールバルブにより第２の油圧室
の油圧を排出することにより、両油圧サーボによる両プ
ーリの軸力を等しくして非駆動状態とし、これにより容
易に駆動状態と非駆動状態に切換えることができる。
【００３３】請求項５に係る本発明によると、両油圧サ
ーボを調節する第１及び第２のレギュレータバルブを有
するので、駆動状態では、第１のレギュレータバルブと
第２のレギュレータバルブにて異なる油圧に調圧してそ
れぞれ両油圧サーボに作用し、また非駆動状態では、い
ずれか一方からの出力油圧を両油圧サーボに作用し、こ
れにより容易かつ確実に駆動状態と非駆動状態を切換え
ることができる。
【００３４】請求項６に係る本発明によると、第１のレ
ギュレータバルブの出力値よりも第２にレギュレータバ
ルブの出力値が大きくなるように設定することにより、
実質的に第２のレギュレータバルブは機能しなくなり、
両油圧サーボに第１のレギュレータバルブからの調圧が
作用するので、簡単かつ確実に非駆動状態にすることが
できる。
【００３５】請求項７に係る本発明によると、車速とス
ロットル開度により、非駆動状態を要求されているか否
かを確実に判断することができる。
【００３６】請求項８に係る本発明によると、低速モー
ド及び高速モードに切換えことができ、かつ低速モード
において、出力軸の出力を零とすると共にトルク方向を
正逆に切換えるので、低速モード及び高速モードの切換
えより車輌走行に充分な変速域を確保できるものであり
ながら、きめ細かい制御を必要とする低速モードの変速
域を比較的小さく設定することができ、ベルト式無段変
速装置による変速機の制御を、正確かつ確実に行うこと
ができる。
【００３７】請求項９に係る本発明によると、プラネタ
リギヤによるトルク循環が確実に行なわれる。
【００３８】請求項１０に係る本発明によると、ベルト
式無段変速装置のプーリ比を変更することにより、出力
軸からの回転は前進及び後進方向に切換えられるので、
正逆転切換え手段を用いなくて足りる。
【００３９】請求項１１に係る本発明によると、低速モ
ードでは、ベルト式無段変速装置を減速方向に変速する
ことにより出力軸の回転が増速方向に変更され、高速モ
ードでは、ベルト式無段変速装置を増速方向に変速する
ことにより出力軸の回転が増速方向に変更されるので、
ベルト式無段変速装置を連続して減速及び増速方向に変
速制御することにより、出力軸から、増速又は増速方向
の連続回転として取出すことができる。
【００４０】
【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。
【００４１】まず、本発明に係る無段変速機の動力伝達
機構について、図１(a) に沿って説明する。車載用自動
無段変速機１は、エンジンクランクシャフト２に整列す
る第１軸３、第２軸５及び前車軸に整列する第３軸６
（ａ，ｂ）を有しており、第１軸３にはプライマリ（第
１の）プーリ７が支持され、また第２軸５にはセカンダ
リ（第２の）プーリ９が支持されており、これら両プー
リ７，９にベルト１０が巻掛けられて、ベルト式無段変
速装置１１を構成している。
【００４２】更に、第１軸３は、ダンパ１２を介してエ
ンジンクランクシャフト２に連結して入力軸を構成して
おり、該入力軸３にはロークラッチＣL の入力側部材１
３が固定されていると共にその出力側部材１５が回転自
在に支持されており、かつ該出力側部材１５には動力伝
達手段を構成するプライマリ側スプロケット１６が一体
に連結されている。また、該入力軸３には、前記プライ
マリプーリ７の固定シーブ７ａが固定されていると共
に、その先端にオイルポンプ１７が連結されており、前
記固定シーブ７ａには可動シーブ７ｂが軸方向に移動可
能に支持されている。
【００４３】第２軸５にはセカンダリプーリ９が回転自
在に支持されており、該セカンダリプーリ９は固定シー
ブ９ａ、該固定シーブに軸方向移動自在に支持されてい
る可動シーブ９ｂ及び固定シーブと一体に連結されてい
るセカンダリシャフト９ｃとを有している。更に、前記
第２軸５とセカンダリシャフト９ｃとの間にハイクラッ
チＣH が介設されており、また該第２軸５にはプラネタ
リギヤ１９が配設されていると共にセカンダリ側スプロ
ケット２０が回転自在に支持されている。そして、該第
２軸５はその一端に出力ギヤ２１が固定されて出力軸を
構成している。
【００４４】前記プラネタリギヤ１９は、サンギヤ１９
ｓ、リングギヤ１９ｒ及びこれら両ギヤに噛合している
各１個のピニオン１９ｐを回転自在に支持しているキャ
リヤ１９ｃを有するシングルピニオンプラネタリギヤか
らなる。そして、前記サンギヤ１９ｓがセカンダリシャ
フト９ｃに連結されて第２の回転要素を構成し、前記リ
ングギヤ１９ｒが出力軸５に連結されて第３の回転要素
を構成し、前記キャリヤ１９ｃがセカンダリ側スプロケ
ット２０に連結されて第１の回転要素を構成している。
また、プライマリ側及びセカンダリ側スプロケット１
６，２０にはサイレントチェーン、ローラチェーン又は
タイミングベルト等の巻掛け体２２が巻掛けられてい
る。
【００４５】また、前記出力軸５に固定されているギヤ
２１は減速ギヤユニット２３の大ギヤ２３ａに噛合して
おり、該ユニットの小ギヤ２３ｂはディファレンシャル
装置２５のリングギヤ２４に噛合しており、該ディファ
レンシャル装置２５は第３軸を構成する左右のアクスル
軸６ａ，６ｂにそれぞれ差動回転を出力する。
【００４６】ついで、上記無段変速機１の動力伝達機構
に基づく作用について、図１(a) ，(b) 、図２、図３に
沿って説明する。エンジンクランクシャフト２の回転
は、ダンパ１２を介して入力軸３に伝達される。ローク
ラッチＣL が接続してハイクラッチＣH が切断されてい
るローモードにあっては、前記入力軸３の回転は、プラ
イマリプーリ７に伝達されると共に、プライマリ側スプ
ロケット１６、巻掛け体２２及びセカンダリ側スプロケ
ット２０からなる動力伝達装置２６を介してプラネタリ
ギヤ１９のキャリヤ１９ｃに伝達される。一方、前記プ
ライマリプーリ７の回転は、後述する油圧サーボ等の軸
力作動手段によりプライマリ及びセカンダリプーリのプ
ーリ比が適宜調節されることにより無段に変速されてセ
カンダリプーリ９に伝達され、更に該プーリ９の変速回
転がプラネタリギヤ１９のサンギヤ１９ｓに伝達され
る。
【００４７】プラネタリギヤ１９において、図１(b) の
速度線図に示すように、動力伝達装置２６を介して定速
回転が伝達されるキャリヤ１９ｃが反力要素となって、
ベルト式無段変速装置（ＣＶＴ）１１からの無段変速回
転がサンギヤ１９ｓに伝達され、これらキャリヤとサン
ギヤの回転が合成されてリングギヤ１９ｒを介して出力
軸５に伝達される。この際、出力軸５には反力支持要素
以外の回転要素であるリングギヤ１９ｒが連結されてい
るため、前記プラネタリギヤ１９はトルク循環を生じる
と共に、サンギヤ１９ｓとキャリヤ１９ｃとが同方向に
回転するため、出力軸５は零回転を挟んで正転（Ｌｏ）
及び逆転（Ｒｅｖ）方向に回転する。即ち、前記トルク
循環に基づき、出力軸５の正転（前進）方向回転状態で
は、ベルト式無段変速装置１１はセカンダリプーリ９か
らプライマリプーリ７へトルクが伝達され、出力軸の逆
転（後進）方向回転状態では、プライマリプーリ７から
セカンダリプーリ９へトルクが伝達される。
【００４８】そして、ロークラッチＣL が切断されかつ
ハイクラッチＣH が接続されているハイモードにあって
は、動力伝達装置２６を介してのプラネタリギヤ１９へ
の伝達は断たれ、該プラネタリギヤ１９は、ハイクラッ
チＣH の係合により一体回転状態となる。従って、入力
軸５の回転は、専らベルト式無段変速装置（ＣＶＴ）１
１及びハイクラッチＣH を介して出力軸５に伝達され
る。更に、出力軸５の回転は、出力ギヤ２１及び減速ギ
ヤユニット２３を介してディファレンシャル装置２５に
伝達され、左右のアクスル軸６ａ，６ｂを介して左右前
輪に伝達される。
【００４９】図１(b) の速度線図、図２の出力トルク
図、図３の出力回転数図にて示すように、ローモードに
あっては、ベルト式無段変速装置（以下ＣＶＴという）
１１が増速方向の限度（Ｏ／Ｄ端）にある場合（図１の
線ａ位置）、サンギヤ１９ｓが最大回転することに基づ
き、一定回転数のキャリヤ１９ｃの回転に対してリング
ギヤ１９ｒを逆転し、逆回転（ＲＥＶ）を出力軸５に伝
達する。そして、ＣＶＴ１１が減速（Ｕ／Ｄ）方向に変
速することにより、逆回転の回転数が減少し、プラネタ
リギヤ１９及び動力伝達装置２６のギヤ比で定まる所定
プーリ比において、出力軸５の回転数が零になるニュー
トラル位置（ＮＥＵ）になる。更に、ＣＶＴ１１が減速
方向に変速することにより、リングギヤ１９ｒは正転方
向に切換えられ、出力軸５には該正転回転即ち前進方向
の回転が伝達される。この際、図２の出力トルク軸から
明らかなように、上記ニュートラル位置ＮＥＵ近傍にあ
っては、出力軸５のトルクは無限大に発散する。
【００５０】ついで、ＣＶＴ１１が減速方向（Ｕ／Ｄ）
端になると、ハイクラッチＣH が接続してハイモードに
切換えられる。該ハイモードにあっては、ＣＶＴ１１の
出力回転がそのまま出力軸５に伝達されるため、図１
(b) の速度線図にあっては、ｂに示すように平行線とな
る。そして今度は、ＣＶＴ１１が増速（Ｏ／Ｄ）方向に
変速されるに従って、出力軸５の回転も増速方向に変更
され、その分伝達トルクは減少する。なお、図１(b) に
おけるλは、サンギヤの歯数Ｚｓとリングギヤの歯数Ｚ
ｒとの比（Ｚｓ／Ｚｒ）である。
【００５１】ついで、本発明に係る無段変速機の制御機
構にの実施例について、図４に沿って説明する。
【００５２】プライマリ及びセカンダリプーリ７，９
は、それぞれ固定シーブ７ａ，９ａのボス部７ｃ，９ｃ
にボールスプライン３０，３１を介して可動シーブ７
ｂ，９ｂが軸方向に移動自在に支持されており、これら
可動シーブ７ｂ，９ｂの背面にはそれぞれプーリに軸力
を作用する軸力作動手段を構成する油圧サーボ３２，３
３が配置されている。両油圧サーボ３２，３３は、固定
シーブボス部７ｃ，９ｃに固定されている仕切り部材３
５，３６及びシリンダ部材３７，３９と、可動シーブ７
ｂ，９ｂ背面に固定されているドラム部材４０，４１及
び第２ピストン部材４２，４３とを有しており、仕切り
部材３５，３６がドラム部材４０，４１に油密状に嵌合
すると共に、第２ピストン部材４２，４３がシリンダ部
材３７，３９及び仕切り部材３５，３６に油密状に嵌合
して、それぞれ第１の油圧室４５，４６及び第２の油圧
室４７，４９からなるダブルピストン構造となってい
る。
【００５３】そして、前記油圧サーボ３２，３３におけ
る第１の油圧室４５，４６は、それぞれ可動シーブ７
ｂ，９ｂの背面がピストン面を構成しかつ該ピストン面
の有効受圧面積が、プライマリ側及びセカンダリ側にて
等しくなっている。また、プライマリ側及びセカンダリ
側固定シーブボス部７ｃ，９ｃにはそれぞれ第１の油圧
室４５，４６、第２の油圧室４７，４９に連通する油路
５０，５１，５２，５３が形成されており、またプライ
マリ側油圧サーボ３２の第１の油圧室４５にはプリロー
ド用のスプリング５５が縮設されている。
【００５４】また、本実施例の制御機構（手段）５４
は、レギュレータバルブ５６、レシオコントロールバル
ブ５７、マニュアルバルブ５９及びローハイコントロー
ルバルブ６０を有しており、オイルポンプ１７からの油
圧が、適宜調圧されると共に切換えられ、前記油圧サー
ボ３２，３３の第１及び第２の油圧室４５，４６，４
７，４９及びロークラッチ（用油圧サーボ）ＣL 、ハイ
クラッチ（用油圧サーボ）ＣH に供給される。
【００５５】ついで、上記制御機構５４の作用につい
て、図４ないし図１０に沿って説明する。
【００５６】図５に示すように、Ｄレンジにおけるロー
（Ｌ）モードの場合、プライマリ側油圧サーボ３２の第
１の油圧室４５に所定油圧が供給されると共に、セカン
ダリ側油圧サーボ３３の第１の油圧室４６及び第２の油
圧室４９の両方に所定油圧が作動し、かつロークラッチ
ＣL は油圧が作用して接続する。即ち、レギュレータバ
ルブ５６はオイルポンプ１７からの油圧を調圧して、出
力ポートｃからの調圧出力油圧は、油路６１，５０，５
１を介してプライマリ側油圧サーボ３２の第１の油圧室
４５に作用すると共にセカンダリ側油圧サーボ３３の第
１油圧室４６に作用する。
【００５７】更に、該ローモードにあっては、マニュア
ルバルブ５９はＤポジションに操作され、ポートｄとｅ
を連通すると共にポートｆとｇとを連通する。また、レ
シオコントロールバルブ５７はポートｈとｉを連通する
位置に切換え・保持されており、かつローハイコントロ
ールバルブ６０はポートｊとｋを連通すると共にポート
l とｍが連通するように切換え・保持されている。従っ
て、前記出力ポートｃからの調圧油圧は、レシオコント
ロールバルブ５７のポートｈ，ｉ、マニュアルバルブ５
９のポートｆ，ｇ及びローハイコントロールバルブ６０
のポートl ，ｍ、そして油路５３を介してセカンダリ側
油圧サーボ３３の第２の油圧室４９に供給されると共
に、マニュアルバルブ５９のポートｄ，ｅ、ローハイコ
ントロールバルブ６０のポートｊ，ｋ及び相互チェック
バルブ６２を介してロークラッチ用油圧サーボＣL に供
給される。
【００５８】これにより、ロークラッチＣL が接続する
と共に、ＣＶＴ１１は、第１及び第２の油圧室４６，４
９の両方に油圧が作用するセカンダリ側油圧サーボ３３
による軸力が、第１の油圧室４５のみに油圧が作用する
プライマリ側油圧サーボ３２による軸力より高くなり、
セカンダリプーリ９からプライマリプーリ７へのトルク
伝達に対応した両プーリ９，７の軸力状態で、前記レシ
オコントロールバルブ５７の開閉を適宜調整することに
より、前記両油圧サーボ３２，３３による軸力が適宜調
節され、プーリ比（トルク比）が適宜変更される。この
状態では、入力軸３からロークラッチＣL 及び動力伝達
装置２６を介してプラネタリギヤ１９のキャリヤ１９ｃ
に伝達されるエンジントルクは、サンギヤ１９ｓを介し
て前記所定プーリ比によるＣＶＴ１１にて規制されつ
つ、リングギヤ１９ｒを介して出力軸５から取出され
る。
【００５９】また、Ｄレンジのハイ（Ｈ）モードの場
合、図５に示すように、所定油圧が、プライマリ側油圧
サーボ３２の第１及び第２の油圧室４５，４７に供給さ
れると共に、セカンダリ側油圧サーボ３３の第１の油圧
室４６に供給され、かつハイクラッチ用油圧サーボＣH
に供給される。即ち、レギュレータバルブ５６の出力ポ
ートｃからの調圧油圧は、油路６１，５０，５１を介し
てプライマリ及びセカンダリ側油圧サーボ３２，３３の
第１の油圧室４５，４６に供給される。
【００６０】更に、該ハイモードにあっては、レシオコ
ントロールバルブ５７及びマニュアルバルブ５９は前述
したローモードの場合と同じ位置にあるが、ローハイコ
ントロールバルブ６０は、ポートｊとｎ、l とｏが連通
する位置に切換えられる。従って、前記出力ポートｃか
らの調圧油圧は、レシオコントロールバルブ５７のポー
トｈ，ｉ、マニュアルバルブ５９のポートｆ，ｇ、ロー
ハイコントロールバルブ６０のl ，ｏ、相互チェックバ
ルブ６３及び油路５２を介してプライマリ側油圧サーボ
３２の第２の油圧室４７に供給されると共に、マニュア
ルバルブ５９のポートｄ，ｅ及びローハイコントロール
バルブ６０のポートｊ，ｎを介してハイクラッチ用油圧
サーボＣH に供給される。
【００６１】これにより、ＣＶＴ１１は、第１及び第２
の油圧室４５，４７に油圧が供給されているプライマリ
側油圧サーボ３２による軸力が、第１の油圧室４６のみ
に供給されているセカンダリ側油圧サーボ３３による軸
力により大きくなり、プライマリプーリ７からセカンダ
リプーリ９へのトルク伝達に対応した軸力状態で、前記
レシオコントロールバルブ５７を適宜調整することによ
り両油圧サーボによる軸力が調節されて、適宜のプーリ
比（トルク比）が得られる。この状態では、エンジンか
ら入力軸３に伝達されたトルクは、プライマリプーリ７
からセカンダリ９に伝達されるＣＶＴ１１により適宜変
更され、更にハイクラッチＣH を介して出力軸５から取
出される。
【００６２】リバースレンジ（Ｒ）にあっては、図５に
示すように、所定油圧が、プライマリ側油圧サーボ３２
の第１及び第２の油圧室４５，４７に供給されると共
に、セカンダリ側油圧サーボ３３の第１の油圧室４６に
供給され、かつロークラッチ用油圧サーボＣL に供給さ
れる。即ち、レギュレータバルブ５６の出力ポートｃか
らの調圧油圧は、油路６１，５０，５１を介してプライ
マリ及びセカンダリ側油圧サーボ３２，３３の第１の油
圧室４５，４６に供給される。
【００６３】更に、該リバースレンジにあっては、レシ
オコントロールバルブ５７は前述と同じ位置にあるが、
マニュアルバルブ５９はＲポジションに操作され、ポー
トｄとｐが連通すると共にポートｆとｑが連通する。な
お、ローハイコントロールバルブ６０はリバースレンジ
にあっては制御に関与しない。従って、前記出力ポート
ｃからの調圧油圧は、マニュアルバルブ５９のポート
ｄ，ｐ及び相互チェックバルブ６２を介してロークラッ
チ用油圧サーボＣL に供給されると共に、レシオコント
ロールバルブ５７のポートｈ，ｉ、マニュアルバルブ５
９のポートｆ，ｑ、相互チェックバルブ６３及び油路５
２を介してプライマリ側油圧サーボ３２の第２の油圧室
４７に供給される。
【００６４】これにより、ロークラッチＣL が接続する
と共に、ＣＶＴ１１は、第１及び第２の油圧室４５，４
７に油圧が作用するプライマリ側油圧サーボ３２による
軸力が、第１の油圧室４６のみによるセカンダリ側油圧
室３３によるものに比して高くなり、プライマリプーリ
７からセカンダリプーリ９にトルク伝達に対応する軸力
状態となり、かつレシオコントロールバルブ５７の調整
により、プーリ比が調節される。この状態では、ＣＶＴ
１１のプーリ比が所定増速（Ｏ／Ｄ）状態にあって、入
力軸３からのエンジントルクは、ロークラッチＣL 及び
動力伝達装置２６を介してプラネタリギヤ１９のキャリ
ヤ１９ｃに伝達されると共に、プライマリプーリ７から
セカンダリプーリ９へトルク伝達されるＣＶＴ１１を介
してサンギヤ１９ｓに伝達され、これら両トルクがプラ
ネタリギヤ１９で合成されてリングギヤ１９ｒを介して
出力軸５に逆回転として取出される。
【００６５】なお、図５に示すように、マニュアルバル
ブ５９のパーキングポジションＰ及びニュートラルポジ
ションＮにあっては、ロークラッチＣL 及びハイクラッ
チＣH の両方が解放されると共に、プライマリ側及びセ
カンダリ側油圧サーボ３２，３３の第１の油圧室４５，
４６に所定油圧が供給される。
【００６６】ついで、本制御機構５４によるニュートラ
ル制御について説明する。まず、図６のジェネラルフロ
ーに示すように、電子制御部（ＥＣＵ）において、無段
変速機が現在ローモードで運転中か否かを判断し（Ｓ
１）、更に設定車速Ｖ0 より低速で走行中かを判断し
（Ｓ２）、そしてスロットル開度θがアイドル状態か否
かを判断する（Ｓ３）。上記ステップＳ１，Ｓ２，Ｓ３
ですべてＹＥＳの場合、即ち現在無段変速機がローモー
ドで、設定速度より遅く、かつアイドル状態である場
合、ニュートラル制御を実行する（Ｓ４）。ステップＳ
１，Ｓ２でＮＯの場合、即ちローモード以外か又は設定
速度より高速走行している場合、通常変速制御（Ｓ５）
が実行され、最良燃費曲線又は最大馬力曲線に沿って変
速制御される。また、ステップＳ３でＮＯの場合、即ち
アイドル状態でない場合、発進のための発進制御が実行
される（Ｓ６）。
【００６７】そして、図７のニュートラル制御サブルー
チンに示すように、上記ニュートラル制御は、レシオコ
ントロールバルブ５７をドレーン側に切換え・固定する
ことにより実行される（Ｓ４−１）。即ち、マニュアル
バルブ５９は前述したＤポジションにあり、かつローハ
イコントロールバルブ６０は前述したローモード位置に
あるが、レシオコントロールバルブ５７は、ポートｉを
ドレーンポートＥＸに連通するように切換え・保持され
る。
【００６８】この状態では、レギュレータバルブ５６の
出力ポートｃからの調圧は、油路６１，５０，５１を介
してプライマリ側及びセカンダリ側油圧サーボ３２，３
３の第１の油圧室４５，４６に供給されると共に、マニ
ュアルバルブ５９のポートｄ，ｅ、ローハイコントロー
ルバルブ６０のポートｊ，ｋを通ってロークラッチ用油
圧サーボＣL に供給される。更に、前述したローモード
において作用していたセカンダリ側油圧サーボ３３の第
２の油圧室４９の油圧は、ローハイコントロールバルブ
６０のポートｍ，l 、マニュアルバルブ５９のポート
ｇ，ｆそしてレシオコントロールバルブ５７のポート
ｉ、ドレーンポートＥＸを介してドレーンされる。
【００６９】従って、ＣＶＴ１１におけるプライマリ側
及びセカンダリ側油圧サーボ３２，３３は、共に同じ有
効受圧面積からなる第１の油圧室４５，４６に同じ油圧
が供給されるため、プライマリプーリ７及びセカンダリ
プーリ９は同じ軸力が作用し、かつロークラッチＣL が
接続しているローモードに保持される。
【００７０】更に、プライマリプーリ７及びセカンダリ
プーリ９に等しい軸力を付与することにより、ＣＶＴ１
１が、出力軸５の出力が零となる所定プーリ比に自己収
束するニュートラル制御について、図８に沿って説明す
る。
【００７１】ローモードの前進駆動中（エンジンから車
輪へ前進方向の動力を伝達している状態）では、前述し
たように、トルク循環の関係でセカンダリプーリ９が駆
動側となり、プライマリプーリ７が従動側となり、従っ
てセカンダリプーリの軸力Ｆｓがプライマリプーリの軸
力Ｆｐより大（Ｆｓ＞Ｆｐ）となって、入力トルクとプ
ーリ比によって決定される所定値でバランスする。そし
て、前述したようにスロットル開度θがアイドル状態と
なってコースト走行状態となると、前記ニュートラル制
御が開始される。この状態では、車輪からエンジンへト
ルクが伝達される負トルク伝達状態であり、かつこの状
態で、前述したようにセカンダリプーリ９の軸力Ｆｓと
プライマリプーリ７の軸力Ｆｐとが等しくなるように設
定される（Ｆｓ＝Ｆｐ）。従って、前記ローモードコー
スト走行状態（負トルクを伝達状態）を維持するための
条件（Ｆｐ＞Ｆｓ）を保持するためには、セカンダリプ
ーリの軸力Ｆｓがプライマリプーリの軸力Ｆｐに対して
余剰となり、ＣＶＴ１１は、セカンダリプーリ９の有効
径が増大しかつプライマリプーリ７の有効径が減少し
て、減速（Ｕ／Ｄ）方向に移動し、従って出力軸５から
の変速機全体（システム）１の出力回転数は増速（Ｏ／
Ｄ）方向に移動する。
【００７２】すると、変速機全体の増速方向への変速に
伴い、各変速比に対してエンジン回転数は低下し、かつ
車速の低下によっても該エンジン回転数が低下する。そ
して、エンジン回転数がアイドル回転数より低くなる
と、今度は、今まで車輪の回転数に規制されてエンジン
回転数が低下した負トルク状態にあったものが、エンジ
ンから車輪へトルク伝達する正トルク伝達状態となり、
車輌は、コースト状態から駆動状態に移動される。
【００７３】該ローモード前進駆動状態では、前述した
ようにセカンダリ側軸力Ｆｓがプライマリ側軸力Ｆｐよ
り大きい所定差の状態（Ｆｓ＞Ｆｐ）でバランスする
が、前記ニュートラル制御にて設定された等しい軸力
（Ｆｓ＝Ｆｐ）では、今度は、プライマリプーリの軸力
Ｆｐが余剰となり、プライマリプーリ７の有効径が増大
して、ＣＶＴ１１は増速（Ｏ／Ｄ）方向に変速し、従っ
て出力軸５からの変速機全体１の出力は減速（Ｕ／Ｄ）
方向に移動される。
【００７４】すると、エンジン回転数は、車輪回転数
（走行速度）に対して上昇し、エンジンは負トルク状態
となり、前述したローモードコースト走行状態となっ
て、再び該走行状態（Ｆｐ＞Ｆｓ）を維持すべく、前述
したようにＣＶＴ１１を減速方向に従って変速機全体１
を増速方向に変速する。これを、減速される変速機全体
の各出力回転数（車速）に対応して繰返し、車輌は、エ
ンジン回転数をアイドル回転数に保ち、即ちエンジン出
力が零の状態とすることで、変速機全体の出力トルクを
零の状態（マニュアルクラッチのオフと同じ状態）を維
持しつつ停止に至る。なお、該ニュートラル制御におい
て、フットブレーキを踏んで車速を急速に低下する場合
も同様であり、各車速に対して出力軸５からの変速機全
体の出力が零になるように、ＣＶＴ１１は自動的に自己
収束する。
【００７５】そして、上述したように、ＣＶＴが自己収
束して車輌停止状態となった後は、該車輌停止状態に安
定保持される。即ち、例えば、ＣＶＴ１１が減速（Ｕ／
Ｄ）方向、従って変速機全体１の前進方向にずれたとす
ると、変速機全体の増速方向への移動に伴い、エンジン
回転数が低下して正トルク駆動状態となる。すると、前
述と同様に、ＣＶＴは増速方向、変速機全体は減速方向
に変速され、出力軸５の回転数が零となるニュートラル
位置（ＮＥＵ）に戻される。また反対に、ＣＶＴが増速
方向、従って変速機全体が後進方向にずれたとすると、
前述したように、後進状態では、ＣＶＴ１１は、プライ
マリプーリ７が駆動側となり、セカンダリプーリ９が従
動側となって、前記ローモード前進駆動状態と反対のト
ルク伝達方向となるので、プライマリプーリの軸力Ｆｐ
がセカンダリ軸力Ｆｓに対して大きい所定差の状態でバ
ランスする。この状態（Ｆｐ＞Ｆｓ）にあって、前述と
同様に、等しい軸力状態（Ｆｐ＝Ｆｓ）では、セカンダ
リ側軸力Ｆｓが余剰となって、ＣＶＴ１１は減速方向、
従って変速機全体は増速方向に移動して、出力軸５から
の出力回転数が零となるニュートラル位置に自動的に戻
される。これにより、例えばＣＶＴの増速側にずれて
も、また減速側にずれても、自動的にニュートラル位置
に戻され、変速機１は、ニュートラル位置に安定保持さ
れる。
【００７６】なお、図１０は、前記レギュレータバルブ
５６に基づくライン圧ＰL の制御を示す図で、スロット
ル開度θ及びＣＶＴ１１のトルク比により定められる。
即ち、スロットル開度がアイドル状態であるライン圧曲
線Ａと、１００％状態にあるライン圧曲線Ｂとの間に
て、ライン圧ＰL は、スロットル開度毎に調圧され、該
ライン圧ＰL は、ＣＶＴの伝達トルク容量に対応してい
る。また、上述したニュートラル制御にあっては、エン
ジン回転数がアイドル回転となり、エンジンの出力が零
となるので、上述した伝達トルク容量に対応したライン
圧ＰL を発生せず、比較的小さい油圧にて前記ニュート
ラル制御を行ってもよい。
【００７７】なお、上述説明は、ニュートラル制御にお
いてプライマリプーリ７の軸力Ｆｐとセカンダリプーリ
９の軸力Ｆｓとを等しくした場合（Ｆｐ＝Ｆｓ）につい
て説明しているが、必ずしも、両軸力Ｆｐ，Ｆｓが等し
くなっても、前述した正トルク伝達時及び負トルク伝達
時におけるＣＶＴ１１の入力トルク及びプーリ比から決
定される両プーリの軸力の所定差よりも小さい値に設定
することにより、前述と同様なニュートラル制御が行な
われる。
【００７８】即ち、図９(a) に示すように、理解を容易
にするためセカンダリプーリ９の軸力Ｆｓを一定とした
場合を想定するに、ニュートラル制御開始時には、前述
したようにコースト走行状態（負トルク伝達状態）であ
るため、プライマリプーリ７の軸力Ｆｐがセカンダリ側
軸力Ｆｓより大きい関係（Ｆｐ＞Ｆｓ）にあって、かつ
現在、プーリ比は現在値Ｑにあるとする。ここで、プラ
イマリ側軸力Ｆｐをα分だけ小さい値（Ｆｐ′＝Ｆｐ−
α）に設定すると、プライマリプーリ７の軸力Ｆｐがα
分だけ不足した状態となるので、プライマリプーリ７が
広がり（有効径が小さくなる）、ＣＶＴ１１は減速（Ｕ
／Ｄ）側に移動し、従って変速機全体（システム）１は
増速（Ｏ／Ｄ）側に変更する。
【００７９】この状態（Ｆｐ′＝Ｆｐ−α）を維持すれ
ば、通常の変速制御と同様に、ＣＶＴは、変速値Ｔでバ
ランスして該位置（目標値プーリ比）に安定・保持され
るが、ここで、プライマリ側軸力Ｆｐ′を、破線で示す
ように、プーリ比の変更に伴って随時変更すれば、ＣＶ
Ｔは更に減速（Ｕ／Ｄ）方向に移動する。
【００８０】該ＣＶＴの減速方向、従って変速機全体
（システム）の増速方向への移動に伴い、前述と同様に
エンジン回転数が低下し、また車速の低下によってもエ
ンジン回転数が低下し、そしてエンジン回転数がアイド
ル回転以下になると、（図９(a) のＺ位置）、伝達トル
ク方向が逆転して、今度は、エンジンから車輪へ伝達す
る駆動状態（正トルク伝達状態）になる。該伝達トルク
の逆転（負トルク→正トルク）により、軸力バランスも
逆転するが（Ｆｓ＞Ｆｐ）、実際には、現在、プライマ
リ側軸力はＦｐ′にあって、該プライマリ側軸力Ｆｐが
余剰になる。これにより、プライマリプーリ７は、幅が
狭くなる方向（有効径が大となる方向）に移動され、Ｃ
ＶＴは増速（Ｏ／Ｄ）方向に変速し、従って変速機全体
（システム）では減速（Ｕ／Ｄ）方向に変速する。
【００８１】そして、再びエンジン回転数が上昇し、そ
の時点での車速に対してエンジン回転数が越える状態、
即ち車速によりエンジン回転数が抑えられる状態になる
と、負トルク伝達状態に切換えられ（Ｆｐ＞Ｆｓ）、前
述したようにＣＶＴは減速方向に、変速機全体（システ
ム）は増速方向に変速される。これが繰り返されること
により、車輌は車速を低下し、停止状態（ニュートラル
位置）に至り、そして該停止状態に安定・保持される。
【００８２】なお上述説明において、プライマリ側軸力
Ｆｐの変化量αの範囲は、図９(b)に示すように、それ
ぞれＣＶＴの入力トルク及びプーリ比から決定される正
トルク伝達時の軸力Ｆｐ及び負トルク伝達時の軸力Ｆｐ
の間（斜線部分）ならどこでもよく、従って実用範囲内
において、セカンダリ側軸力Ｆｓに近い一定の軸力Ｆ
ｐ′でもよく、またプーリ比の変化に伴い、軸力Ｆｐ′
（Ｆｓ′でも可）を常に斜線部分の値に制御してもよ
い。即ち、前記図４の実施例（後述する図１１に示す実
施例でも同様）におけるプリロード用スプリング５５が
介在して、正確に両プーリ７，９の軸力が一致しない場
合でも、自動的に非駆動状態に自己収束するニュートラ
ル制御は行なわれ、また軸力Ｆｐ又はＦｓを、その時の
プーリ比に応じて比較的広い範囲（斜線部分）内の値に
なるように制御しても、前記ニュートラル制御が行なわ
れる。
【００８３】上述説明は、理解の容易のため、セカンダ
リ側軸力Ｆｓを一定にした場合で説明しているが、図８
に示すように軸力Ｆｓも変化する、一般的な状況にあっ
ても、同様にニュートラル制御が行なわれる。以下、該
一般的な状態を図８に沿って説明する。
【００８４】現在、ＣＶＴ１１は、図８におけるＱ点で
プーリ比が安定している状態にあり、該現在値Ｑにおい
て、ニュートラル制御が開始されると、前述と同様に、
スロットル開度がアイドル状態であってコースト走行状
態（負トルク伝達状態）になる。ここで、プライマリ側
軸力Ｆｐをα分だけ小さい値Ｆｐ′（Ｆｐ′＝Ｆｐ−
α）に設定すると、前述と同様に、該プライマリ側軸力
Ｆｐ′が不足した状態（Ｆｐ′＜Ｆｐ）となり、ＣＶＴ
は減速（Ｕ／Ｄ）方向に移動し、従って変速機全体（シ
ステム）では増速方向に変速する。
【００８５】この状態を保てば、軸力比（Ｆｐ′／Ｆｓ
＝ｘ／ｙ）が一致するプーリ比Ｔ（Ｆｐ／Ｆｓ＝ｘ′／
ｙ′＝ｘ／ｙ）にてバランスし、該プーリ比に安定・保
持されるが、ここで、プライマリ側軸力Ｆｐ′を、破線
で示すように、プーリ比に応じて随時変更すると、ＣＶ
Ｔは更に減速（Ｕ／Ｄ）方向に移動する。
【００８６】該ＣＶＴの減速方向の移動従って変速機全
体（システム）では増速（Ｏ／Ｄ）方向への変速に伴な
い、又は車速の低下に伴ない、エンジン回転数が低下す
る。そして、該エンジン回転数がアイドル回転数以下に
なると（Ｚ位置）、前述と同様に、伝達トルク方向が逆
転して、車輌は、エンジンから車輪方向にトルク伝達さ
れる駆動状態（正トルク伝達状態）になる。すると、該
伝達トルクの逆転により、軸力バランスも逆転するが
（Ｆｓ＞Ｆｐ）、実際には、プライマリ側軸力はＦｐ′
にあって、該プライマリ側軸力Ｆｐ′が余剰になる。こ
れにより、プライマリプーリ７は有効径が大となる方向
に移動し、ＣＶＴは増速方向、従って変速機全体では減
速方向に変速する。
【００８７】再びエンジン回転数が上昇し、負トルク伝
達状態となると、前述したように、プライマリ側軸力Ｆ
ｐ′は、Ｆｐ′＜Ｆｐの状態にあり、ＣＶＴは減速方向
に、変速機全体で増速方向に変速される。これが繰返さ
れることにより、車輌は、車速を低下し、停止状態（ニ
ュートラル位置）に至り、そして該停止状態に安定・保
持される。
【００８８】前述したプライマリ側軸力Ｆｐ′の変化量
αは、例えばプーリ比Ｑの時点では、ＣＶＴの入力トル
ク及びプーリ比から決定される正トルク伝達状態及び負
トルク伝達状態におけるプライマリ側軸力Ｆｐ−Ｆｐの
範囲Ｎ1 内であればよく、また例えばプーリ比Ｚの時点
では、ＣＶＴの入力トルク及びプーリ比から決定される
正及び負トルク伝達状態のプライマリ側軸力の範囲Ｎ2
内であればよく、刻々と変化するプーリ比に応じて上記
範囲は変化するが、常にある程度の幅を有しており、細
かい制御は必要としない。
【００８９】なお、図８に示す軸力バランス図は、正ト
ルク伝達状態と負トルク伝達状態を重ね合せて示したも
のである。このため、トルク伝達方向の逆転時に、実質
に軸力Ｆｐ，Ｆｓが該線図のように上下に離れて移動す
るものではなく、たまたまプーリ比値Ｑの時点で示すよ
うに、プライマリ側軸力Ｆｐを一定とするならば、セカ
ンダリ側軸力Ｆｓだけを変更され、またプーリ比値Ｚの
時点で示すように、セカンダリ側軸力Ｆｓを一定とする
ならば、プライマリ側軸力Ｆｐだけを変更される。また
上述説明は、図８に沿って説明したため、図示しやすい
ようにＱ点及びＺ点を選んだが、実際はすべてのプーリ
比値でこのようになり、ニュートラル制御において、Ｑ
点からＺ点へ移動するような大きな移動はなく、細かい
移動が連続して繰返されて車輌停止に至る。
【００９０】即ち、ニュートラル制御（非駆動状態）
は、プライマリ及びセカンダリのプーリの軸力Ｆｐ，Ｆ
ｓの差を、変速機全体の出力トルク方向が正の場合のそ
の時点でのベルト式無段変速装置（ＣＶＴ）の入力トル
ク及びプーリ比から決定されるプライマリ及びセカンダ
リのプーリの軸力の差より、その大小関係を逆転させな
い範囲で小さい値か、又は前記出力トルク方向が負の場
合のその時点での前記ベルト式無段変速装置の入力トル
ク及びプーリ比から決定される前記プライマリ及びセカ
ンダリプーリの軸力の差より、その大小関係を逆転させ
ない範囲で行なわれる。これにより、前述した実施例の
ように、両軸力Ｆｐ，Ｆｓを等しくすることは、制御が
容易となるため好ましい実施例ではあるが、これに限ら
ず、正確に両軸力が一致しなくとも、プリロード用スプ
リング等により両軸力が僅かに相違していても、ニュー
トラル位置に自己収束するニュートラル制御は支障なく
行なわれ、更に比較的広い軸力差範囲によるプーリ比に
応じて制御する方法にてもニュートラル制御は行なわれ
る。
【００９１】ついで、他の実施例について説明するに、
まず、図１１に沿って、制御機構の他の実施例について
説明する。
【００９２】本実施例のプライマリ及びセカンダリ側油
圧サーボ３２，３３は、前記図４に示すものと同様に、
それぞれ第１及び第２の油圧室７３1 ，７５1 ，７３
2 ，７５2 を有するが、仕切り部３５，３６に孔７０，
７０が形成されており、単に受圧面積の増大を図ったも
のであって、それぞれ油路７１，７２から油圧が供給さ
れる実質的に１個の油圧室７３，７５からなる油圧アク
チュエータを構成しており、かつこれら両油圧サーボ３
２，３３の油圧室７３，７５は、等しい受圧面積を有し
ている。また、セカンダリ側油圧サーボ３３の第１の油
圧室７５1 には、プリロード用のスプリング５５が縮設
されている。そして、本制御機構５４は、オイルポンプ
１７から直列的に連続されたプライマリレギュレータバ
ルブ７６及びセカンダリレギュレータバルブ７７を有し
ており、またマニュアルバルブ５９及びローハイコント
ロールバルブ６０を有している。
【００９３】本制御機構５４は以上のような構成からな
り、図１２の作動表に示すように作動する。即ち、Ｄレ
ンジにおけるローモード（Ｌ）の場合、プライマリレギ
ュレータバルブ７６により調圧される比較的高いライン
圧（ＰL −Ｈ）は、出力ポートｒから油路８０を介して
マニュアルバルブ５９のポートｓ，ｔに連通される。ま
た、該プライマリレギュレータバルブ７６からの出力調
圧を調圧して比較的低いライン圧（ＰL −Ｌ）を発生す
るセカンダリレギュレータバルブ７７は、その出力ポー
トｕからマニュアルバルブ５９のポートｖに連通する。
【００９４】Ｄレンジにあっては、マニュアルバルブ５
９は、ポートｔとｗ，ｓとｙ，ｖとｘがそれぞれ連通す
る位置にあり、またローモードにあっては、ローハイコ
ントロールバルブ６０は、ポートＦとＧ、ＪとＮ、Ｍと
Ｋがそれぞれ連通する位置にある。従って、プライマリ
レギュレータバルブ７６の高目のライン圧（ＰL −Ｈ）
は、マニュアルバルブ５９のポートｔ，ｗ，ローハイコ
ントロールバルブ６０のポートＦ，Ｇを介してロークラ
ッチ用油圧サーボＣL に供給されると共に、マニュアル
バルブのポートｓ，ｙ、ローハイコントロールバルブ６
０のポートＭ，Ｋ、そして油路７２を介してセカンダリ
側油圧サーボ３３の油圧室７５に作用する。一方、セカ
ンダリレギュレータバルブ７７からの低目のライン圧
（ＰL −Ｌ）は、マニュアルバルブ５９のポートｖ，
ｘ、ローハイコントロールバルブ６０のポートＪ，Ｎ及
び油路７１を介してプライマリ側油圧サーボ３２の油圧
室７３に供給される。従って、ロークラッチＣL が接続
し、かつセカンダリプーリ９に比較的高い軸力が作用す
ると共にプライマリプーリ７に比較的低い軸力が作用し
て、ＣＶＴ１１がセカンダリプーリ９からプライマリプ
ーリ７にトルク伝達するローモード駆動状態となる。
【００９５】Ｄレンジのハイモード（Ｈ）にある場合、
マニュアルバルブ５９は同じ位置にあるが、ローハイク
ラッチ６０は、ポートＦとＱ、ＪとＫ、ＭとＮが連通す
るように切換えられる。この状態にあっては、プライマ
リレギュレータバルブ７６からの高目のライン圧（ＰL
−Ｈ）は、マニュアルバルブ５９のポートｔ，ｗ、ロー
ハイコントロールバルブ６０のポートＦ，Ｑを介してハ
イクラッチ用油圧サーボＣH に供給されると共に、マニ
ュアルバルブ５９のポートｓ，ｙ、ローハイコントロー
ルバルブ６０のポートＭ，Ｎ、そして油路７１を介して
プライマリ側油圧サーボ３２の油圧室７３に供給され
る。一方、セカンダリレギュレータバルブ７７からの比
較的低いライン圧（ＰL −Ｌ）は、マニュアルバルブ５
９のポートｖ，ｘ、ローハイコントロールバルブ６０の
Ｊ，Ｋ及び油路７２を介してセカンダリ側油圧サーボ３
３の油圧室７５に供給される。従って、ハイクラッチＣ
H が接続し、かつプライマリプーリ７に比較的高い軸力
が作用すると共にセカンダリプーリ９に比較的低い軸力
が作用して、ＣＶＴ１１がプライマリ側からセカンダリ
側にトルク伝達するハイモード駆動状態となる。
【００９６】マニュアルバルブ５９をリバースレンジ
（Ｒ）に操作すると、該バルブ５９は、ポートｔとｗ、
ｓとｘ、ｖとｙがそれぞれ連通するように切換えられ、
かつ同時にローハイコントロールバルブ６０が前記ロー
モード状態に切換えられる。この状態では、プライマリ
レギュレータバルブ７６からの高目のライン圧（ＰL −
Ｈ）は、マニュアルバルブ５９のポートｔ，ｗ、ローハ
イコントロールバルブ６０のポートＦ，Ｇを介してロー
クラッチ用油圧サーボＣL に供給されると共に、マニュ
アルバルブ５９のポートｓ，ｘ、ローハイコントロール
バルブ６０のＪ，Ｎ及び油路７１を介してプライマリ側
油圧サーボ３２の油圧室７３に供給される。一方、セカ
ンダリレギュレータバルブ７７からの低目のライン圧
（ＰL −Ｌ）は、マニュアルバルブ５９のポートｖ，
ｙ、ローハイコントロールバルブ６０のポートＭ，Ｋ及
び油路７２を介してセカンダリ側油圧サーボ３３の油圧
室７５に供給される。従って、ロークラッチＣL が接続
し、かつプライマリプーリ７に比較的高い軸力が作用す
ると共にセカンダリプーリ９に比較的低い軸力が作用し
て、ＣＶＴ１１がプライマリ側からセカンダリ側にトル
ク伝達する後進状態となる。
【００９７】なお、図１２に示すように、マニュアルバ
ルブをパーキングポジション（Ｐ）及びニュートラルポ
ジション（Ｎ）に操作した場合、プライマリ及びセカン
ダリ側油圧サーボ３２，３３に低目のライン圧（ＰL −
Ｌ）が作用する。
【００９８】そして、前記図６のステップＳ４に示すよ
うに、設定速度以下で（Ｖ＜Ｖ0 ）でスロットル開度が
アイドル状態（θ＝Ｉｄｌｅ）になると、ニュートラル
制御が実行される。本実施例にあっては、図１３に示す
ように、プライマリレギュレータバルブ７６の調圧出力
Ｐｐを最低圧Ｐφに設定すると共に（Ｓ４−２）、セカ
ンダリレギュレータバルブ７７の調圧出力Ｐｓを、該最
低圧Ｐφより高い調圧Ｐ1 に設定する（Ｓ４−３）。す
ると、セカンダリレギュレータバルブ７は、プライマリ
レギュレータバルブ７６の出力圧を元圧としているた
め、該バルブ７７は実質的に機能せず、従って該バルブ
７７は、前記最低圧Ｐφからなるプライマリレギュレー
タバルブの出力圧Ｐｐをそのまま低圧側出力圧Ｐｓとし
て出力する（Ｐｓ＝Ｐｐ）。
【００９９】該ニュートラル制御状態では、マニュアル
バルブ５９がＤレンジにあり、かつローハイコントロー
ルバルブ６０がロー位置にある、前記ローモード（Ｌ）
と同じ状態にあり、前記プライマリレギュレータバルブ
７６の前記出力圧（Ｐｐ＝Ｐφ）は、マニュアルバルブ
５９のポートｔ，ｗ及びコントロールバルブ６０のポー
トＦ，Ｇを介してロークラッチ用油圧サーボＣL に供給
されると共に、マニュアルバルブ５９のポートｓ，ｙ、
コントロールバルブ６０のポートＭ，Ｋ及び油路７２を
介してセカンダリ側油圧サーボ３３の油圧室７５に供給
される。一方、前記プライマリレギュレータバルブ７６
の出力圧と同じ出力圧からなるセカンダリレギュレータ
バルブ７７の出力ポートｕからの油圧（Ｐｓ＝Ｐｐ＝Ｐ
φ）は、マニュアルバルブ５９のポートｖ，ｘ、コント
ロールバルブ６０のポートＪ，Ｎ及び油路７１を介して
プライマリ側油圧サーボ３２の油圧室７３に供給され
る。
【０１００】従って、ロークラッチＣL が接続したロー
モード（Ｌ）状態で、プライマリプーリ７及びセカンダ
リプーリ９に等しい軸力が作用し、前述したように、減
速する各車速に対応して、ＣＶＴ１１は、出力軸５から
の変速機全体１の出力が零になるように、自動的に自己
収束し、かつ該出力回転数が零となるニュートラル位置
に安定保持される。
【０１０１】ついで、図１４ないし図２０に沿って、無
段変速機における動力伝達機構の他の実施例について説
明する。
【０１０２】図１４は、プライマリ軸７ｃを、エンジン
クランク軸２に整列する第１軸（入力軸３）と異なる位
置に配置したものであり、かつ第２軸５に、ハイクラッ
チＣH の外にロークラッチＣL も配置されている。従っ
て、エンジンクランク軸２の回転は、ダンパ１２を介し
て入力軸３に伝達され、更にギヤ８６，８７を介してプ
ライマリプーリ７に伝達されると共に、ギヤ８６，８９
を介してロークラッチＣL そしてプラネタリギヤ１９の
キャリヤ１９ｃに伝達される。また、シングルピニオン
プラネタリギヤ１９は、入力軸３に連結される第１の回
転要素がキャリヤ１９ｃであり、セカンダリプーリ９に
連結される第２の回転要素がサンギヤ１９ｓであり、出
力軸５に連結される第３の回転要素がリングギヤ１９ｒ
であり、そしてキャリヤ１９ｃとサンギヤ１９ｓは同方
向に回転する。なお、オイルポンプ１７がプライマリ軸
７ｃのエンジン側に配置されている。
【０１０３】本実施例の動力伝達機構は、図１４(b) の
速度線図に示すように、図１に沿って述べた前記実施例
と同様に作動する。即ち、ロークラッチＣL と接続した
ローモード（Ｌｏ）にあっては、エンジントルクは、ロ
ークラッチＣL を介してプラネタリギヤ１９のキャリヤ
１９ｃに伝達されると共に、ＣＶＴ１１を介してサンギ
ヤ１９ｓに伝達され、リングギヤ１９ｒから出力軸５に
取出され、この際トルク循環が生じると共に、出力軸５
の回転はニュートラル位置を含んで正転及び逆転方向に
切換わる。また、ハイモード（Ｈｉ）にあっては、エン
ジントルクは、ＣＶＴ１１及びハイクラッチＣH を介し
て出力軸５に伝達される。
【０１０４】図１５は、デュアルピニオンプラネタリギ
ヤ１９を用いた実施例を示し、該プラネタリギヤのリン
グギヤ１９ｒがギヤ９０，９１及びロークラッチＣL を
介して入力軸３に連結し（第１の回転要素）、そのサン
ギヤ１９ｓがギヤ９２，９３を介してセカンダリプーリ
９に連結し（第２の回転要素）、そのキャリヤ１９ｃが
出力軸５に連結し（第３の回転要素）、リングギヤ１９
ｒとサンギヤ１９ｓとがハイクラッチＣH を介して連結
し得、そして上記リングギヤ１９ｒとサンギヤ１９ｓと
は同方向に回転する。なお、前記第３の回転要素は、キ
ャリヤに代えてサンギヤにしてもよく、また第１及び第
２の回転要素は、それぞれ上記第３の回転要素とならな
いキャリヤ及びサンギヤとリングギヤとで構成してもよ
い。
【０１０５】該実施例にあっては、図１５(b) の速度線
図に示すように、ローモード（Ｌｏ）の場合、入力軸３
からのエンジントルクはロークラッチＣL 、ギヤ９１，
９０を介してプラネタリギヤ１９のリングギヤ１９ｒに
伝達されるともに、ＣＶＴ１１及びギヤ９３，９２を介
してサンギヤ１９ｓに伝達される。この際、先の実施例
と同様に、プラネタリギヤ１９によりトルク循環を生じ
て、ＣＶＴ１１はセカンダリプーリ９が駆動側となり、
プライマリプーリ７が従動側となって、該ＣＶＴの増減
方向と逆方向の増減方向によりキャリヤ１９ｃから出力
軸５に出力する。更に、該ＣＶＴ１１が所定増速（Ｏ／
Ｄ）状態となると、キャリヤ１９ｃは逆回転、即ちリバ
ース（Ｒｅｖ）回転となり、かつＣＶＴ１１のトルク伝
達方向を逆転する。また、ハイモード（Ｈｉ）の場合、
入力軸５からのエンジントルクは、ＣＶＴ１１、ギヤ９
３，９２を介して軸９５に伝達され、かつ該ハイモード
では、ハイクラッチＣH の接続によりプラネタリギヤ１
９が一体回転状態となっており、上記軸９５のＣＶＴ変
速トルクは、そのまま出力軸５に伝達される。
【０１０６】図１６は、図１に示す実施例に対して、動
力伝達装置２６をギヤに変更したものである。即ち、プ
ラネタリギヤ１９は、そのキャリヤ１９ｃをギヤ９０，
９１及びロークラッチＣL を介して入力軸３に連結し
（第１の回転要素）、そのサンギヤ１９ｓをギヤ９２，
９３を介してセカンダリプーリ９に連結し（第２の回転
要素）、そのリングギヤ１９ｒを出力軸５に連結してお
り（第３の回転要素）、そしてキャリヤ１９ｃとサンギ
ヤ１９ｓとは同方向に回転する。また、セカンダリプー
リ連動軸９５と変速機（システム）１の出力軸５との間
にハイクラッチＣH を介在している。
【０１０７】該実施例にあっては、図１６(b) の速度線
図に示すように、ローモードの場合、入力軸３からのエ
ンジントルクは、ロークラッチＣL 、ギヤ９１，９０を
介してプラネタリギヤ１９のキャリヤ１９ｃに伝達され
ると共に、ＣＶＴ１１、ギヤ９３，９２を介してサンギ
ヤ１９ｓに伝達され、そしてこれら両ギヤの回転が合成
されてリングギヤ１９ｒから出力軸５に出力される。こ
の際、先の実施例と同様にトルク循環が行なわれると共
に、ＣＶＴ１１の所定増速位置にて、出力軸５は零回転
となり、更なる増速変速にて逆回転（リバース回転）が
取出される。また、ハイモードでは、入力軸３のトルク
は、ＣＶＴ１１を介して適宜変速され、更にギヤ９３，
９２及びハイクラッチＣH を介して出力軸５に取出され
る。
【０１０８】図１７は、図１６の実施例を更に変更した
もので、シングルピニオンプラネタリギヤ１９のサンギ
ヤ１９ｓがギヤ９０，９１及びロークラッチＣL を介し
て入力軸３に連結され（第１の回転要素）、キャリヤ１
９ｃがギヤ９２，９３を介してセカンダリプーリ９に連
結され（第２の回転要素）、リングギヤ１９ｒが出力軸
５、ギヤ２１，２４を介してディファレンシャル装置２
５に連結されており（第３の回転要素）、そしてサンギ
ヤ１９ｓとキャリヤ１９ｃが同方向に回転する。また、
ＣＶＴ１１の変速幅がプラネタリギヤ１９で増幅される
ため、ハイモード従ってハイクラッチを備えていない。
【０１０９】該実施例にあっては、図１７(b) の速度線
図に示すように、入力軸３からのエンジン回転は、ロー
クラッチＣL 、ギヤ９１，９０を介してプラネタリギヤ
１９のサンギヤ１９ｓに伝達されると共に、ＣＶＴ１１
にて変速され、該変速回転がギヤ９３，９２を介してキ
ャリヤ１９ｃに伝達され、そして該キャリヤ１９ｃから
の変速回転が増幅されてリングギヤ１９ｒから出力軸５
に取出される。この際、先の実施例のローモードと同様
にトルク循環を生じて、ＣＶＴ１１のトルク伝達方向が
変更すると共に、出力軸５は比較的幅のある前進域と、
回転数が零となるニュートラル位置と、後進域とを取
る。
【０１１０】図１８は、図１６に示す実施例を変更した
もので、プラネタリギヤ１９の反力支持要素（１９ｃ）
以外の２回転要素（１９ｓ，１９ｒ）の接続を変更した
ものである。即ち、プラネタリギヤ１９のキャリヤ１９
ｃをギヤ９０，９１及びロークラッチＣL を介して入力
軸３に連結し（第１の回転要素）、リングギヤ１９ｒを
ギヤ９２，９３を介してセカンダリプーリ９に連結し
（第２の回転要素）、サンギヤ１９ｓを出力軸５に連結
しており、そしてキャリヤ１９ｃとリングギヤ１９ｒは
同方向に回転する。また、セカンダリプーリ連動軸９５
と出力軸５との間にハイクラッチＣH を介在している。
【０１１１】本実施例にあっては、図１８(b) の速度線
図に示すように、ローモードの場合、入力軸３からのエ
ンジントルクは、ロークラッチＣL 、ギヤ９１，９０を
介してプラネタリギヤ１９のキャリヤ１９ｃに伝達され
ると共に、ＣＶＴ１１、ギヤ９３，９２を介してリング
ギヤ１９ｒに伝達され、そして、これら両ギヤのトルク
が合成されて、サンギヤ１９ｓから出力軸５に取出され
る。この際、先の実施例と同様に、トルク循環を生じる
と共に、出力軸５は正転及び逆転に変更され、かつＣＶ
Ｔ１１の変速幅に対して増幅して出力軸５から出力され
る。また、ハイモードの場合、入力軸３の回転は、ＣＶ
Ｔ１１により変速され、更にギヤ９３，９２及びハイク
ラッチＣH を介して出力軸５に取出される。
【０１１２】図１９は、図１７に示す実施例を更に変更
したもので、シングルピニオンプラネタリギヤ１９のサ
ンギヤ１９ｓがチェーン２２及びロークラッチＣL を介
して入力軸３に連結され（第１の回転要素）、リングギ
ヤ１９ｒがギヤ９２，９３を介してセカンダリプーリ９
に連結され（第２の回転要素）、キャリヤ１９ｃが出力
軸５、ギヤ２１，２４を介してディファレンシャル装置
２５に連結されている（第３の回転要素）。そして、サ
ンギヤ１９ｓとリングギヤ１９ｒとは逆方向に回転す
る。なお、第１の回転要素をリングギヤに、第２の回転
要素をサンギヤにすることも可能である。
【０１１３】本実施例にあっては、図１９(b) の速度線
図に示すように、入力軸３からのエンジン回転は、ロー
クラッチＣL 、チェーン２２を介してプラネタリギヤ１
９のサンギヤ１９ｓに伝達されると共に、ＣＶＴ１１、
ギヤ９３，９２を介してリングギヤ１９ｒに伝達され、
そしてこれら両回転が合成されて、キャリヤ１９ｃから
出力軸５に取出される。この際、同様に、トルク循環を
生じると共に、正逆方向に変更されて出力軸５から出力
する。
【０１１４】図２０は、図１９に示す実施例を変更して
デュアルピニオンプラネタリギヤを用いたものである。
即ち、デュアルピニオンプラネタリギヤ１９のサンギヤ
１９ｓがチェーン２２及びロークラッチＣL を介して入
力軸３に連結され（第１の回転要素）、キャリヤ１９ｃ
がギヤ９２，９３を介してセカンダリプーリ９に連結さ
れ（第２の回転要素）、リングギヤ１９ｒが出力軸５、
ギヤ２１，２４を介してディファレンシャル装置２５に
連結している（第３の回転要素）。そして、サンギヤ１
９ｓとキャリヤ１９ｃとは逆方向に回転する。なお、第
１の回転要素をキャリヤに、第２の回転要素をサンギヤ
にすることも可能である。
【０１１５】本実施例にあっては、図２０(b) の速度線
図に示すように、入力軸３からのエンジン回転は、ロー
クラッチＣL 、チェーン２２を介してデュアルプラネタ
リギヤ１９のサンギヤ１９ｓに伝達されると共に、ＣＶ
Ｔ１１、ギヤ９３，９２を介してキャリヤ１９ｃに伝達
され、そしてこれら両回転が合成されて、リングギヤ１
９ｒから出力軸５に取出される。この際、同様に、トル
ク循環を生じると共に、正逆方向に変更されて出力軸５
から出力する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の係る無段変速機における動力伝達機構
の実施例を示すもので、(a) はスケルトン図、(b) は速
度線図である。
【図２】そのベルト式無段変速装置（ＣＶＴ）のトルク
比に関する出力トルクの変化を示す図。
【図３】そのＣＶＴのトルク比に関する出力回転数の変
化を示す図。
【図４】本発明に係る無段変速機における制御機構の実
施例を示す油圧回路図。
【図５】その作動を示す図。
【図６】そのジェネラルフローを示す図。
【図７】そのニュートラル制御を示すフロー図。
【図８】プライマリ及びセカンダリプーリの軸力バラン
スを示す図。
【図９】(a) は、セカンダリ側軸力Ｆｓを一定にした場
合の軸力バランスを示す図で、(b) は、そのニュートラ
ル制御範囲を示す図。
【図１０】ＣＶＴのトルク比に関するライン圧の変化を
示す図。
【図１１】前記制御機構の他の実施例を示す油圧回路
図。
【図１２】その作動を示す図。
【図１３】そのニュートラル制御をシ示すフロー図。
【図１４】前記動力伝達機構の他の実施例を示すもの
で、(a) はスケルトン図、(b) は速度線図。
【図１５】前記動力伝達機構の他の実施例を示すもの
で、(a) はスケルトン図、(b) は速度線図。
【図１６】前記動力伝達機構の他の実施例を示すもの
で、(a) はスケルトン図、(b) は速度線図。
【図１７】前記動力伝達機構の他の実施例を示すもの
で、(a) はスケルトン図、(b) は速度線図。
【図１８】前記動力伝達機構の他の実施例を示すもの
で、(a) はスケルトン図、(b) は速度線図。
【図１９】前記動力伝達機構の他の実施例を示すもの
で、(a) はスケルトン図、(b) は速度線図。
【図２０】前記動力伝達機構の他の実施例を示すもの
で、(a) はスケルトン図、(b) は速度線図。
【符号の説明】
１ 無段変速機 ２ エンジン出力軸（クランクシャフト） ３ 入力軸 ５ 出力軸 ７ 第１の（プライマリ）プーリ ９ 第２の（セカンダリ）プーリ １０ ベルト １９ プラネタリギヤ １９ｃ キャリヤ １９ｓ サンギヤ １９ｒ リングギヤ ３２ 軸力作動手段（プライマリ側油圧サーボ） ３３ 軸力作動手段（セカンダリ側油圧サーボ） ４５，４６ 第１の油圧室 ４７，４９ 第２の油圧室 ５４ 制御手段 ５６ レギュレータバルブ ５７ レシオコントロールバルブ ７３，７５ 油圧室 ７６ 第１の（プライマリ）レギュレータバルブ ７７ 第２の（セカンダリ）レギュレータバルブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｈ 59:44 (72)発明者 榊原 史郎 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 塚本 一雅 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 犬塚 武 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内 (72)発明者 服部 雅士 愛知県安城市藤井町高根10番地 アイシ ン・エィ・ダブリュ株式会社内

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジン出力軸に連動する入力軸と、 車輪に連動する出力軸と、 前記入力軸に連動する第１のプーリ、第２のプーリ、こ
    れら両プーリに巻掛けられたベルト及び前記第１及び第
    ２のプーリのプーリ比を変更すべく前記両プーリに軸力
    を作用する軸力作動手段を有するベルト式無段変速装置
    と、 少なくとも第１、第２及び第３の回転要素を有し、前記
    ベルト式無段変速装置のプーリ比の変更に基づき、前記
    両プーリ間でトルク伝達方向が変更されると共に、前記
    出力軸の出力トルク方向が変更されるように、前記第１
    の回転要素を前記入力軸に、前記第２の回転要素を前記
    第２のプーリに、前記第３の回転要素を前記出力軸にそ
    れぞれ連動してなるプラネタリギヤと、 を備えてなる変速機において、 車輌走行状態を検出する検出手段からの信号に基づき、
    前記出力軸の出力トルクが必要とされる状態か否かを判
    断する判断手段と、 該判断手段に基づき、前記出力トルクを必要とする駆動
    状態の場合、前記軸力作動手段を、前記第１及び第２の
    プーリに作用する軸力が目標プーリ比を達成するための
    差を生じるように、また前記出力トルクを必要としない
    非駆動状態の場合、前記軸力作動手段を、前記第１及び
    第２のプーリに作用する軸力が等しくなるように切換え
    る制御手段と、 を備えてなることを特徴とする無段変速機。
  2. 【請求項２】 エンジン出力軸に連動する入力軸と、 車輪に連動する出力軸と、 前記入力軸に連動する第１のプーリ、第２のプーリ、こ
    れら両プーリに巻掛けられたベルト及び前記第１及び第
    ２のプーリのプーリ比を変更すべく前記両プーリに軸力
    を作用する軸力作動手段を有するベルト式無段変速装置
    と、 少なくとも第１、第２及び第３の回転要素を有し、前記
    ベルト式無段変速装置のプーリ比の変更に基づき、前記
    両プーリ間でトルク伝達方向が変更されると共に、前記
    出力軸の出力トルク方向が変更されるように、前記第１
    の回転要素を前記入力軸に、前記第２の回転要素を前記
    第２のプーリに、前記第３の回転要素を前記出力軸にそ
    れぞれ連動してなるプラネタリギヤと、 を備えてなる変速機において、 車輌走行状態を検出する検出手段からの信号に基づき、
    前記出力軸の出力トルクが必要とされる状態か否かを判
    断する判断手段と、 該判断手段に基づき、前記出力トルクを必要とする駆動
    状態の場合、前記軸力作動手段による前記第１及び第２
    のプーリの軸力の差を、その時点での前記ベルト式無段
    変速装置の入力トルクでの目標プーリ比を達成する値に
    し、また前記出力トルクを必要としない非駆動状態の場
    合、前記軸力作動手段による前記第１及び第２のプーリ
    の軸力の差を、前記出力軸の出力トルク方向が正の場合
    のその時点での前記ベルト式無段変速装置の入力トルク
    及びプーリ比から決定される前記第１及び第２のプーリ
    の軸力の差より、その大小関係を逆転させない範囲で小
    さい値か、又は前記出力軸の出力トルク方向が負の場合
    のその時点での前記ベルト式無段変速装置の入力トルク
    及びプーリ比から決定される前記第１及び第２のプーリ
    の軸力の差より、その大小関係を逆転させない範囲で小
    さい値かに切り換える制御手段と、 を備えてなることを特徴とする無段変速機。
  3. 【請求項３】 前記軸力作動手段は、前記第１のプーリ
    に作用する第１の油圧サーボと、前記第２のプーリに作
    用する第２の油圧サーボとからなると共に、これら第１
    及び第２の油圧サーボがそれぞれ複数の油圧室を有して
    なり、 前記制御手段は、前記複数の油圧室への油圧供給を選択
    的に切換えることにより前記第１及び第２の油圧サーボ
    の有効受圧面積を変更して、前記駆動状態では前記両油
    圧サーボの有効受圧面積を異ならせ、前記非駆動状態で
    は前記両油圧サーボの有効受圧面積を等しくしてなる、 請求項１又は２記載の無段変速機。
  4. 【請求項４】 前記第１及び第２の油圧サーボは、少な
    くともそれぞれ第１の油圧室及び第２の油圧室を有し、
    かつ前記両油圧サーボの第１の油圧室が同一有効受圧面
    積からなり、 前記制御手段は、前記第１及び第２の油圧室に供給する
    油圧を調節するレギュレータバルブと、レシオコントロ
    ールバルブとを有し、前記レギュレータバルブからの油
    圧が常時前記両油圧サーボの第１の油圧室に供給される
    と共に、前記レシオコントロールバルブによる油圧が、
    前記駆動状態では前記両油圧サーボのいずれか一方の第
    ２の油圧室に供給され、かつ前記非駆動状態では前記両
    油圧サーボの第２の油圧室から排出されてなる、請求項
    ３記載の無段変速機。
  5. 【請求項５】 前記軸力作動手段は、前記第１のプーリ
    に作用する第１の油圧サーボと、前記第２のプーリに作
    用する第２の油圧サーボとからなると共に、これら第１
    及び第２の油圧サーボが同一受圧面積からなる油圧室を
    有してなり、 前記制御手段は、前記油圧室に供給する油圧を調節する
    第１及び第２のレギュレータバルブを有し、前記駆動状
    態では前記両油圧サーボのいずれか一方の油圧室に前記
    第１のレギュレータバルブからの油圧を供給し、前記両
    油圧サーボの他方の油圧室に前記第２のレギュレータバ
    ルブからの油圧を供給し、前記非駆動状態では前記両油
    圧サーボの油圧室に前記第１及び第２のレギュレータバ
    ルブのいずれか一方からの油圧を供給してなる、 請求項１又は２記載の無段変速機。
  6. 【請求項６】 前記第１のレギュレータバルブからの出
    力油圧が前記第２のレギュレータバルブに入力されるよ
    うに連通され、前記非駆動状態では前記第１のレギュレ
    ータバルブの出力油圧の油圧より前記第２のレギュレー
    タバルブの出力油圧の油圧値が大きくなるように設定し
    てなる、 請求項５記載の無段変速機。
  7. 【請求項７】 前記検出手段は、車速を検出する車速セ
    ンサと、前記エンジンのスロットル開度を検出するスロ
    ットルセンサとを有し、 前記判断手段は、前記車速が所定値以下でかつ前記スロ
    ットル開度が所定値以下のとき、前記出力トルクを必要
    としないと判断してなる、 請求項１又は２記載の無段変速機、
  8. 【請求項８】 低速モード及び高速モード切換え手段を
    備え、該切換え手段が低速モードである場合、前記プラ
    ネタリギヤは、前記第１の回転要素を入力軸に、前記第
    ２の回転要素を第２のプーリに、第３の回転要素を出力
    軸にそれぞれ連動してなり、 また前記切換え手段が高速モードにある場合、前記プラ
    ネタリギヤの第１の回転要素と入力軸との連動を切断す
    ると共に、前記第２のプーリを前記出力軸に連結してな
    る、 請求項１又は２記載の無段変速機。
  9. 【請求項９】 前記入力軸は、前記第１のプーリから伝
    達されるトルクの前記入力軸でのトルク方向と、前記第
    １の要素から伝達されるトルクの前記入力軸でのトルク
    方向とが、前記駆動状態の時に、それぞれ互いに逆方向
    となるように前記第１のプーリと前記第１の要素とにそ
    れぞれ連結してなる、 請求項１又は２記載の無段変速機。
  10. 【請求項１０】 前記出力軸は、前記ベルト式無段変速
    装置のプーリ比の変更により、その出力回転数が零とな
    るニュートラル位置を挟んで正逆転方向に出力してな
    る、 請求項１又は２記載の無段変速機。
  11. 【請求項１１】 前記低速モード及び高速モード切換え
    手段が低速モードである場合、前記ベルト式無段変速装
    置のプーリ比を減速方向に変更するとにより、前記出力
    軸が、逆転、ニュートラル位置そして正転増速の順に変
    更され、 また前記切換え手段が高速モードである場合、前記ベル
    ト式無段変速装置のプーリ比を増速方向に変更すること
    により、前記出力軸が、正転増速方向に変更されてな
    る、 請求項８記載の無段変速機。
  12. 【請求項１２】 前記プラネタリギヤは、シングルピニ
    オンプラネタリギヤであり、かつ前記第３の回転要素が
    サンギヤ及びリングギヤのどちらか一方であり、前記第
    １又は第２の回転要素が、それぞれサンギヤ及びリング
    ギヤのどちらか他方とキャリヤであると共に、同方向に
    回転してなる、 請求項１、２，８又は９記載の無段変速機。
  13. 【請求項１３】 前記プラネタリギヤは、デュアルピニ
    オンプラネタリギヤであり、かつ前記第３の回転要素が
    サンギヤ及びキャリヤのどちらか一方であり、前記第１
    及び第２の回転要素が、それぞれ前記サンギヤ及びキャ
    リヤの他方とリングギヤであると共に、同方向に回転し
    てなる、 請求項１、２、８又は９記載の無段変速機。
  14. 【請求項１４】 前記プラネタリギヤは、シングルピニ
    オンプラネタリギヤであり、かつ前記第３の回転要素が
    キャリヤであり、前記第１及び第２の回転要素が、それ
    ぞれサンギヤ及びリングギヤのどちらかであると共に、
    逆方向に回転してなる、 請求項１、２又は９記載の無段変速機。
  15. 【請求項１５】 前記プラネタリギヤは、デュアルピニ
    オンプラネタリギヤであり、かつ前記第３の回転要素が
    リングギヤであり、前記第１及び第２の回転要素が、そ
    れぞれサンギヤ及びキャリヤのどちらかであると共に、
    逆方向に回転してなる、 請求項１、２又は９記載の無段変速機。
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