JPH09250618A - トロイダル型無段変速装置の回転方向検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電子フィードバック系が不正な動作を起こし
て、その影響により順回転時において変速動作が不正と
なることを防止すること。 【解決手段】 電子的フィードバックを構成する手段を
有するトロイダル型無段変速機において、電子フィード
バック機構の偏差が所定値より大きいことを判定する制
御偏差判定手段を有し、入出力コーンディスク１６，１
８の回転方向に応じてメカニカル変速制御装置が切り替
わることより、電子的フィードバック制御が変速比に対
し作用する経路が変化することより電子的フィードバッ
ク制御により与えられる目標変速比と異なる変速比にト
ロイダル型無段変速機が制御されることより制御偏差が
拡大し、制御偏差判定手段が入出力コーンディスクの回
転方向を検出した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】 本発明は、トロイダル型無
段変速機に関し、特にその変速制御装置におけるトロイ
ダル型無段変速装置の回転方向検出装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】 トロイダル型無段変速機は通常、例え
ば、特開平３−８９０６６号公報に記載の如くに構成す
る。このトロイダル型無段変速機は図１，図２に示すよ
うに、同軸配置した入出力コーンディスク１６，１８
と、これら入出力コーンディスク間で摩擦係合により動
力の受け渡しを行うパワーローラ２０よりなるトロイダ
ル伝動ユニット、および後述の如き変速制御装置を具え
る。パワーローラ２０は入出力コーンディスク１６，１
８間に挟圧され、パワーローラ２０と、入出力コーンデ
ィスク１６，１８との間の油膜のせん断によつて、パワ
ーローラ２０は入出力コーンディスク１６，１８間での
動力伝達を行う。つまり、入力コーンディスク１６の回
転は、上記油膜のせん断によってパワーローラ２０に伝
達され、次いでパワーローラ２０の回転数が上記油膜の
せん断によって出力コーンディスク１８に伝達され、逆
に出力コーンディスク１８から入力コーンディスク１６
への動力伝達もパワーローラ２０を介して同様になされ
る。

【０００３】ここで変速制御装置を説明するに、これは
ステップモータ１２２を有し、該ステップモータ１２２
は、目標変速比に対応した変速指令値（ステップ数）を
与えられて対応位置に回転し、変速制御弁１２０のスリ
ーブ１２６，スプール１２８のうち、スリーブ１２６を
スプール１２８に対し相対的に中立位置から変位させ
る。これにより、両パワーローラ２０を流体圧でピスト
ン１０８ａを介して図中上下方向へ、但し相互逆向きに
変位させる。これにより両パワーローラ２０は、回転軸
線Ｏ₁ が入出力コーンディスク１６，１８の回転軸線Ｏ
₂ と交差する図示位置から対応方向にオフセットされ、
該オフセットによりパワーローラ２０は入出力コーンデ
ィスク１６，１８からの分力で、自己の回転軸線Ｏ₁ と
直交する首振り軸線Ｏ₃ の周りに傾転され、入出力コー
ンディスク１６，１８に対するパワーローラ２０の摩擦
接触円弧径が連続的に変化することで無段変速を行うこ
とができる。かかる無段変速により上記の変速指令値が
達成される時、パワーローラ２０のオフセットおよび傾
転をプリセスカム１１６およびカムリンク１１８を介し
てフィードバックされる変速制御弁１２０のスプール１
２８は、スリーブ１２６に対し相対的に初期の中立位置
に復帰し、同時に、両パワーローラ２０は、回転軸線Ｏ
₁ が入出力コーンディスク１６，１８の回転軸線Ｏ₂ と
交差する図示位置に戻ることで、上記変速指令値の達成
状態を維持することができる。

【０００４】ここで入出力コーンディスク１６，１８の
回転方向が逆転した場合、パワーローラ２０が入出力コ
ーンディスク１６，１８に与える分力の方向が異なると
いう問題がある。そのため、パワーローラーオフセット
量とパワーローラ傾転方向の関係が逆となり、上記変速
制御弁１２０を用いた場合、所定の変速比に制御されえ
ない。

【０００５】そのため図６に示すごとく、逆転変速制御
弁９を用い、入・出力コーンディスク１６，１８に同軸
接続され、入・出力コーンディスク１，２の回転方向に
より移動する回転方向検出カム１により、切替弁１１を
駆動し、変速制御弁１２０および逆転変速制御弁９から
の流体圧を切替弁１１により切り替え、回転方向によら
ず正常な変速制御が行えるように構成する。この逆転変
速制御弁９，回転方向検出カム１，切替弁１１は、図２
においては、変速制御弁１２０とは異なる縦断面に配置
されるため図示されていない。

【０００６】逆転変速制御弁９は、変速制御弁１２０と
同等の機構をはたすものであるが、入・出力コーンディ
スク１６，１８の逆方向の回転に対応するため、プリセ
スカム１１６の移動量とピストン１０８ａの働く上下方
向の流体圧の関係は、変速制御弁１２０とは逆の関係と
なるものである。なお、逆転方向においては所望の値に
変速制御する必要なければ、図６に示すごとくステップ
モータ１２２に接続されるモータ外弁体を省略し、変速
リンク１１８に接続された内弁体９ｂと制御弁外筒９ａ
との作用によりにより変速制御を行う機構とすることが
できる。

【０００７】コントローラ６１は、予めメモリしておい
た変速マップ、および目標変速比計算部を有する。そし
てコントローラ６１は先ず、上記の変速マップを基にス
ロットル開度ＴＶＯおよび車速ＶＳＰから、目標とすべ
き変速機入力回転数Ｎｉ＊を求め、次いで上記の目標変
速比計算部において、変速機目標入力回転数Ｎｉ＊と変
速機出力回転数Ｎｏとから目標変速比を演算し、この目
標変速比に対応した変速制御指令値（フィードフォワー
ドステップ数）をステップモータ１２２に与える。この
時ステップモータ１２２は、変速制御指令値（フィード
フォワードステップ数）に応じた駆動により、変速制御
弁１２０のスリーブ１２６をＸｓｐだけスプール１２８
に対し相対的に中立位置から変位させる。これにより、
変速制御弁１２０およびピストン１０８ａで構成される
油圧サーボは前記したように、パワーローラ２０をｙ
（ｍｍ）だけオフセットさせ、このオフセットに伴いパ
ワーローラ２０はφ（ｒａｄ．）だけ傾転する。この傾
転φは、変速機出力回転数Ｎｏとの関係で決まる変速機
入力回転数Ｎｉを目標回転数Ｎｉ＊に近づくように変化
させる。

【０００８】ところでプリセスカム１１６は前記したよ
うに、パワーローラオフセット量ｙおよびパワーローラ
傾転角φを変速制御弁１２０のスプール１２８にフィー
ドバックして、これをＸ（ｍｍ）だけ、スリーブ１２６
の上記変位に追従するように移動させ、変速制御弁１２
０のスリーブ１２６−スプール１２８間相対変位をｄｘ
（ｍｍ）に減ずる。このｄｘは変速の進行につれて小さ
くなり、上記の変速指令値が達成される時、ついには０
になる。この時変速制御弁１２０のスプール１２８およ
びスリーブ１２６は相対的に初期の中立位置に復帰し、
変速指令値の達成状態を維持することができる。ここ
で、プリセスカム１１６からのフィードバック量Ｘは、
プリセスカム１１６のカム形状で決まる傾転角フィード
バックゲインをａ、カムリンク１１８のレバー比で決ま
るオフセット量フィードバックゲインをｂとすると、Ｘ
＝ａ・φ＋ｂ・ｙで表される。なお、パワーローラ傾転
角φを、目標変速比に対応した値にすることが制御の狙
いであるから、基本的にプリセスカム１１６は、パワー
ローラ傾転角φのみをフィードバックすればよいことに
なるが、ここでパワーローラオフセット量ｙをもフイー
ドバックする理由は、変速制御が振動的になるのを防止
するダンピング効果を与えて、変速制御のハンチング現
象を回避するためである。

【０００９】また図６で説明したような逆回転対応機構
を有する場合における入出力コーンディスク１６，１８
逆回転時には，ステップモータ１２２に接続されていな
い逆転変速制御弁９が働くため、逆転時にはステップモ
ータ１２２の駆動状態にかかわらず、所定の変速比に制
御されるものである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】 しかし、上記した従
来のトロイダル型無段変速機の変速制御機構において
は、パワーローラ２０を回転自在に支持した部材の変形
を主たる原因として、更にガタが加わって生じた、パワ
ーローラ２０とパワーローラ支持部材との間におけるオ
フセット方向相対変位が、外乱△ｙとなってプリセスカ
ム１１６に付加され、変速制御弁１２０が中立位置へ復
帰した時に、つまり変速終了時に、パワーローラ２０が
変速指令値に対応した傾転角に成りえず、パワーローラ
傾転角度が目標変速比対応の傾転角から外乱△ｙに対応
する傾転角だけ異なる値に、いわゆるトルクシフトを生
じて変速精度の低下をまぬがれなかった。本出願人は、
先に上記問題を解決する発明として、パワーローラ目標
傾転角φ＊に対するパワーローラ実傾転角φの偏差に応
じてステップモータ１２２を駆動する、電子的フィード
バック機構を具える発明を、特願平７−７１４９５号に
て提案済である。

【００１１】しかしながら上記に記したように逆回転時
に於ては変速制御機構が切り替わる構成である場合、電
子的フィードバック機構がどのようにステップモータ１
２２を駆動しても、逆転変速制御弁９からの油圧におい
て変速制御が成されるため、順回転を想定した電子的フ
ィードバックの目標変速比に対し、実際の変速比が一致
しないという問題がある。電子的フィードバック機構
に、電子的フィードバック機構で一般的に利用されるＰ
Ｉ制御が適応されていた場合は、目標と実値が一致しな
いため、Ｉ動作の積分値が蓄積し、それに応じてステッ
プモータ１２２に接続された弁機構が機械的動作の限界
に達するという現象が生じる。これに対し、電子フィー
ドバック系に対し弁機構の機械的動作の限界に達するよ
うなステップモータ１２２の駆動を行わない制限機構を
付加することが考えられるが、そのような場合であって
も、再び順回転となった場合、制限機構により制限され
た位置より、所望の位置までステップモータ１２２を駆
動することが間に合わず、順回転における変速動作が不
正となることがある。自動車に適応した場合、ニュート
ラルギア位置において後退を起こした場合、運転者がこ
れに気づき、安全を確保するために前進ギアへ切り替え
発進しようとした場合において、後退時にステップモー
タ１２２がハイギアードに制御される位置に移動し、前
進ギアに切り替えられた時点においてステップモータ１
２２がローギアード位置に移動しきれなければ、良好な
発進加速度を得られないばかりか、エンジンが停止する
恐れもある。

【００１２】ニュートラル時において後退するなどの不
意の事態に於ては、運転者が動転しやすく、このような
状態となることは避けるべきである。従って、電子フィ
ードバック系に於ても、トロイダル型無段変速機の回転
方向に応じた制御則を導入することが必要であり、その
ためにはトロイダル型無段変速機の回転方向を検出する
手法が必要である。

【００１３】

【課題を解決するための手段】 上記目的を達成するた
めに、本発明は、同軸配置した入出力コーンディスク
と、これら入出力コーンディスク間で摩擦係合により動
力の受け渡しを行うパワーローラとよりなるトロイダル
伝動ユニットを具え、変速指令値に対応して前記パワー
ローラを、回転軸線が前記入出力コーンディスクの回転
軸線と交差する位置からオフセットさせ、該オフセット
により入出力コーンディスクからの分力でパワーローラ
を、自己の回転軸線と直交する首振り軸線回りに傾転さ
せることにより、無段変速を行わせると共に、該無段変
速により前記変速指令値が達成される時、前記パワーロ
ーラを、前記オフセットがなくなる位直に復帰させて、
前記変速指令値達成状態を維持するようにするにあた
り、入出力コーンディスクの回転方向別に異なるメカニ
カル変速制御装置を有し、該メカニカル変速制御装置を
入出力コーンディスクの回転方向に応じて切り替えて用
いると共に、所望の変速比を達成する目標となる物理量
と、実際の変速比に関した物理量の差を該メカニカル変
速装置の一方、または双方に作用させ、電子的フィード
バックを構成する手段を有し、さらに、電子的フィード
バック機構の偏差が所定値より大きいことを判定する制
御偏差判定手段を有することを特徴とするものである。

【００１４】

【作用】 本発明において、トロイダル伝動ユニットの
パワーローラは、同軸配置の入出力コーンディスク間で
摩擦係合により動力の受け渡しを行う。ここで変速に際
し変速制御装置は、変速指令値に対応して上記パワーロ
ーラを、回転軸線が上記入出力コーンディスクの回転軸
線と交差する位置からオフセットさせ、該オフセットに
より入出力コーンディスクからの分力でパワーローラ
を、自己の回転軸線と直交する首振り軸線まわりに傾転
させることにより、無段変速を行わせる。この無段変速
により前記変速指令値が達成される時、メカニカル変速
制御装置はパワーローラを、上記オフセットがなくなる
位置に復帰させて、変速指令値の達成状態を維持する。
ここで該オフセットと該傾転の関係は、上記入出力コー
ンディスクの回転方向に依存するため、回転方向別に異
なるメカニカル変速制御装置を用いる。上記変速中、電
子フィードバック系は、前記メカニカル制御装置の一
方、ここでは順回転と指定する回転方向において働くメ
カニカル制御装置に制御目標値を与えるアクチエ一タに
接続され、制御目標値を与えるものであるが、所定の目
標値と前記パワーローラの傾転角に関した物理量との差
をメカニカル制御装置の制御目標値として与えること
で、電子的フィードバック系を構成する。前記入出力コ
ーンディスクが順回転である場合は、電子フイードバッ
ク系のアクチエータが結合されているため、電子フィー
ドバック系が設定する目標値にパワーローラの傾転角は
制御されるが、前記入出力コーンディスクが逆回転であ
る場合は、電子フィードバックが接続されていないメカ
ニカル制御装置が働くため、電子フィードバック系が設
定するパワーローラ傾転角には制御されない。これによ
り、電子フィードバック系の制御偏差は所定量より大き
くなり、これを制御偏差判定手段が検出し、これにより
入出力コーンディスクの回転方向を検出することができ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】 以下、本発明の実施の形態を図
面に基づき詳細に説明する。図１および図２は、本発明
一実施の形態の変速制御装置を具えたトロイダル型無段
変速装置１０を例示し、図１は同トロイダル型無段変速
機の縦断側面図、図２は同じくその縦断正面図である。

【００１６】先ず、トロイダル伝動ユニットを説明する
に、図２中右側に配置されている図外のエンジンの出力
は図外のトルクコンバータを介して入力軸１４に伝達さ
れるようになっており、該入力軸１４には入力コーンデ
ィスク１６および出力コーンディスク１８が対向配置さ
れている。前記入・出力コーンディスク１６，１８のそ
れぞれの対向面はトロイド曲面に形成され、該トロイド
曲面とされた対向面間にはパワーローラ２０が圧接して
配置されている。尚、パワーローラ２０は、入力軸１４
に対して対称に１対設けられている。

【００１７】上記入力軸１４は、ボールベアリング５０
およびニードルベアリング５２を介してケーシング３４
に回転自在に支持されており、該入力軸１４とボールベ
アリング５０との間にはスペーサ５４が設けられるとと
もに、該スペーサ５４と入力軸１４に螺合されるローデ
ィングナット５６との間には皿ばね５８が設けられてお
り、該皿ばね５８の付勢力が該ローディングナット５６
を介して入力軸１４を図中右方向に押圧する。上記入・
出力コーンディスク１６，１８はそれぞれ入力軸１４に
ニードルベアリング６６，６８を介して回転可能に取り
付けられ、入力コーンディスク１６と入力軸１４との間
にはローディングカム７０が設けられるとともに、出力
コーンディスク１８はボールベアリング７２を介してケ
ーシング３４に回転自在に支持された出力用の歯車２２
に、キー７４を介して一体に取り付けられる。

【００１８】上記ローディングカム７０は、入力軸１４
にスプライン結合されるカムフランジ７６と、該カムフ
ランジ７６と入力コーンディスク１６との対向面にそれ
ぞれ形成されるカム面７６ａ，１６ａの間に配置される
カムローラ７８とによって構成されている。そして、上
記入力コーンディスク１６には、上記ローディングカム
７０を介して入力軸１４のトルクが伝達されるととも
に、該ローディングカム７０はカムフランジ７６と入力
コーンディスク１６が相対回転されることにより、これ
ら両者を互いに引き離そうとする力、すなわち、入力コ
ーンディスク１６を出力コーンディスク１８方向に押圧
しようとする力が作用する。尚、カムフランジ７６は、
入力軸１４に形成された鍔部８０によって図中左側への
移動が阻止されている。

【００１９】一方、上記パワーローラ２０は、傾転軸８
２およびボールベアリング８４を介して、ローラ支持部
材８６に傾転可能に支持されている。また、上記傾転軸
８２は、図１に示したように、パワーローラ２０の支持
部分８２ａとローラ支持部材８６に支持される部分８２
ｂとが偏心されており、ローラ支持部材８６が図２中紙
面直角方向に移動されることにより傾転軸８２が回転さ
れるが、この時、パワーローラ２０は、入・出力コーン
ディスク１６，１８間に挟まれているため、該パワーロ
ーラ２０はローラ支持部材８６の回動を伴って傾転され
る。尚、上記傾転軸８２は、図１に示すように、左右の
ものが互いに逆方向に偏心されて、一対のパワーローラ
２０は入力軸１４に対して対称に傾斜されるようになっ
ている。

【００２０】上記ローラ支持部材８６は、図１中上下に
設けられる回転軸部８６ｂ，８６ｃにおいて、球面軸受
９６，９８を介してリンク部材１００，１０２に回転可
能かつ上下移動可能に支持されており、かつ該リンク部
材１００，１０２はケーシング３４に装着されるリンク
ポスト１０４および後述する変速制御弁１２０のバルブ
ボディ１１０に装着されるリンクポスト１０６によって
支持されている。上記ローラ支持部材８６には、回転軸
部８６ｃと同軸上に延長軸部８６ｄが設けられ、該延長
軸部８６ｄには油圧式の液圧アクチュエータ１０８のピ
ストン１０８ａが取り付けられている。上記ピストン１
０８ａは上記バルブボディ１１０に設けられたシリンダ
１０８ｂ内に嵌合され、該ピストン１０８ａの上方およ
び下方には、油室１０８ｃおよび１０８ｄが形成されて
いる。

【００２１】上記一対のローラ支持部材８６のうち一方
（図１中左側）の上記延長軸部８６ｄ下端には、該ロー
ラ支持部材８６に伴って一体に回動されるプリセスカム
１１６が取り付けられている。上記プリセスカム１１６
には、中間部がケーシング３４に回動可能に枢着される
Ｌ字状のカムリンク１１８が連動されており、ローラ支
持部材８６の回動に伴ってプリセスカム１１６が回転さ
れるとカムリンク１１８が枢着点１１８ａを中心に揺動
され、この揺動量が後述されるスプール１２８に伝達さ
れる。

【００２２】上記バルブボディ１１０には、上記液圧ア
クチュエータ１０８に制御油圧を供給するための変速制
御弁１２０が設けられ、該変速制御弁１２０は変速指令
手段としてのステップモータ１２２によってピニオン１
２３を介して軸方向移動されるラック軸１２４と、該ラ
ック軸１２４の図１中左端にピン１２５を介して連結さ
れる第１部材としてのスリーブ１２６と、該スリーブ１
２６内に摺動可能に嵌合される第２部材としてのスプー
ル１２８とを備えている。そして、上記スプール１２８
の図１中左端には上記カムリンク１１８の他端部（プリ
セスカム１１６に当接される側とは反対側端部）が当接
され、該スプール１２８に該カムリンク１１８の回動
量、つまり、ローラ支持部材８６の回動量として現れる
パワーローラ２０の傾斜量がフィードバック量として伝
達される。

【００２３】また、上記ラック軸１２４の図１中右端に
は、ロースイッチ１３０が設けられ、ステップモータ１
２２の指令によって移動される該ラック軸１２４がＬｏ
方向に移動されたことを検知するようになっている。

【００２４】上記スプール１２８とバルブボディ１１０
とび間には、該スプール１２８が図１中左方に付勢する
第１スプリング１３２が縮設されるとともに、該スプー
ル１２８と上記スリーブ１２６との間には該第１スプリ
ング１３２よりも付勢力が弱く、上記ラック軸１２４の
ガタを吸収するための第２スプリング１３４が縮設され
ている。

【００２５】さらに、上記スリーブ１２６とラック軸１
２４との間には、付勢力が上記第１スプリング１３２よ
り弱く、上記第２スプリング１３４より強い第３スプリ
ング１３６が縮設され、ＬｏＬｏ位置とＬｏ位置の切り
換え時に用いられる。尚、上記ステップモータ１２２は
増速比方向または減速比方向により正・逆回転され、こ
れに伴って上記スリーブ１２６も図示する中立位置から
図中左右方向に移動可能となっている。

【００２６】上記スプール１２８は、ランド部１２８
ａ，１２８ｂを有しており、これらランド部により上記
液圧アクチュエータ１０８に連通される２つのポート１
３６ａ，１３８とライン圧導入ポート１４０との連通，
遮断が行われる。尚、上記ポート１３６ａは、図１中右
側の液圧アクチュエータ１０８の油室１０８ｄおよび同
図中左側の液圧アクチュエータ１０８の油室１０８ｃに
連通されるとともに、上記ポート１３８は同図中右側の
液圧アクチュエータ１０８の油室１０８ｃおよび同図中
左側の液圧アクチュエータ１０８の油室１０８ｄに連通
されるようになっている。

【００２７】したがって、変速比を変化させるための上
記ステップモータ１２２を駆動してスリーブ１２６とス
プール１２８間を軸方向に相対変位させると、この相対
変位量に応じた制御油圧がポート１３６，１３８の一方
に発生され、この制御油圧が左右の液圧アクチュエータ
１０８に供給されると、該左右の液圧アクチュエータ１
０８は左右のローラ支持部材８６をそれぞれ上下逆方向
に移動させる。すると、上記左右のローラ支持部材８６
が上下移動されることにより、一対のパワーローラ２０
は該ローラ支持部材８６の回動を伴って互いに逆方向に
傾斜され、入・出力コーンディスク１６，１８間の無断
変速が行われる。そして、このようにローラ支持部材８
６が回転されるとプリセスカム１１６も回転され、カム
リンク１１８を介して上記スプール１２８は上記スリー
ブ１２６との相対変位量をなくす方向、つまり、スプー
ル１２８の移動方向に対向する方向に移動される。ま
た、ステップモータ１２２の駆動によるスリーブ１２６
の移動と、プリセスカム１１６を介したスプール１２８
の移動との間には、液圧アクチュエータ１０８の作動対
応が介在されるため、該スプール１２８の移動はスリー
ブ１２６の移動に対して遅れることになる。

【００２８】したがって、上記ステップモータ１２２の
駆動量（変速指令値）に対応して発生される制御液圧で
液圧アクチュエータ１０８が稼働され、これに伴ってパ
ワーローラ２０が傾斜されると、これに追従してスプー
ル１２８は移動され、該パワーローラ２０が変速指令値
に対応して傾斜角、つまり所定の変速比となった時に、
該スプール１２８は上記スリーブ１２６に対して相対的
に中立位置に設定される。尚、上記変速制御弁１２０，
上記液圧アクチュエータ１０８は図示状態ではそれぞれ
中立位置となっている。

【００２９】ここで、本実施例にあっては、図１に示し
たように上記カムリンク１１８の他端部に、上記スプー
ル１２８と平行な方向に貫通して螺合される調整手段と
しての調整ねじ１５０を設け、該調整ねじ１５０の先端
を該スプール１２８の図中左端に当接させてある。尚、
上記調整ねじ１５０にはロックナット１５２が設けら
れ、該調整ねじ１５０の調整位置で該ロックナット１５
２を締めつけることにより、該調整ねじ１５０の調整位
置が固定されるようになっている。

【００３０】以上の構成により本実施の形態のトロイダ
ル型無段変速装置１０にあっては、パワーローラ２０の
傾斜量が傾転軸８２，ローラ支持部材８６，プリセスカ
ム１１６およびカムリンク１１８を介してスプール１２
８にフィードバックされる際に、ステップモータ１２２
の指令値に対してパワーローラ２０の傾斜量がずれてい
る場合は、上記ロックナット１５２を緩めて調整ねじ１
５０を調整方向に回転させ、該カムリンク１１８と該ス
プール１２８との間の間隔を変化させることにより、上
記フィードバック量を微調整することができる。したが
って、このように調整ねじ１５０を介してフィードバッ
ク量を調整できることにより、上記パワーローラ２０か
ら上記スプール１２８に至る間に存在する傾転軸８２，
ローラ支持部材８６，プリセスカム１１６およびカムリ
ンク１１８の形成誤差とか組付誤差などを吸収すること
が可能となり、ひいてはこれら傾転軸８２，ローラ支持
部材８６，プリセスカム１１６およびカムリンク１１８
の加工精度および組付精度を下げることができ、生産能
率の著しい向上を図ることができる。

【００３１】ステップモータ１２２への変速指令値Ｕ
は、図３に示す変速指令値演算系を成すコントローラ６
１によりこれを決定し、これがためコントローラ６１に
は図外のスロットル開度センサが検出するスロットル開
度ＴＶＯ、図外の車速センサが検出する車速ＶＳＰ、図
外の入出力回転センサが検出する変速機入力回転数Ｎｉ
（エンジン回転数Ｎｅであってもよい）がそれぞれ入力
される。前記コントローラ６１は、これらの情報をもと
に以下の演算によりステップモータ１２２への変速指令
値Ｕを決定するものとする。本実施の形態では特に、プ
リセスカム１１６がパワーローラ傾転角φのみならず、
上記の目的から、パワーローラオフセット量ｙをもとに
フイードバックするが故に、前記したごとく生ずるトル
クシフトの問題を解決するために、コントローラ６１を
図３に示すごとくに構成する。

【００３２】コントローラ６１は、予めメモリしておい
た変速マップ６１ａと、目標傾転角演算部６１ｂと、順
回転電子フィードバック系を構成するＰＩ制御部６１
ｃ、逆回転時における電子フィードバック系を構成する
逆転制御部６１ｅ、制御切り替え部６１ｄ、ならびに逆
転判断機構６１ｆを有す。

【００３３】そして、コントローラ６１は先ず、上記の
変速マップ６１ａを基にスロットル開度ＴＶＯおよび車
速ＶＳＰから、目標とすべき変速機入力回転数Ｎｉ＊を
求め、次いで目標傾転角演算部６１ｂにおいて、変速機
目標入力回転数Ｎｏとからパワーローラ目標傾転角φ＊
を演算する。なお、変速マップ６１ａは例えば図５のよ
うに設定される。

【００３４】コントローラ６１は、先ず、当該パワーロ
ーラ目標傾転角φ＊に対応したステップモータ１２２の
フィードフォワードステップ数ＳＦＦをフィードフォワ
ード系６１ｈに出力する。また、コントローラ６１は、
ＰＩ制御部６１ｃにおいて、フィードバック系６１ｇか
らの実際のパワーローラ傾転角φと、上記パワーローラ
目標傾転角φ＊との偏差に応じたフィードバックステッ
プ数ＳＦＢを求める。ここでＰＩ制御部６１ｃにおける
フィードバック制御の比例ゲインは、前記した通りトル
クシフトの要因である外乱△ｙが大きいのに呼応して大
きく設定し、パワーローラ傾転角φを良好な応答で目標
傾転角φ＊に収束させるようにする。

【００３５】コントローラ６１は、フィードフォワード
ステップ数ＳＦＦ、フィードバックステップ数ＳＦＢの
和を変速指令値（ステップ数）Ｕとしてステップモータ
１２２に与える。この時ステップモータ１２２は、変速
制御指令値Ｕに応じた段歩駆動により、変速制御弁１２
０のスリーブ１２６をＸｓｐだけスプール１２８に体し
相対的に中立位置から変位させる。これにより、変速制
御弁１２０およびピストン１０８ａで構成される油圧サ
ーボは、パワーローラ２０をｙだけオフセットさせ、こ
のオフセットに伴いパワーローラ２０はφだけ傾転す
る。この傾転φは、変速機出力回転数Ｎｏとの関係で決
まる変速機入力回転数Ｎｉを目標入力回転数Ｎｉ＊に近
づくように変化させ、所定の変速を行わせることができ
る。

【００３６】ここで入出力コーンディスク１６，１８が
逆転した場合、前記したように変速制御弁１２０が切り
替わるため、上記フィードバック系６１ｇは上記記載し
たように機能せず、これにより制御偏差が拡大する結果
となる。特に本実施の形態のごとくＰＩ制御部６１ｃを
有し偏差量の積分値を用いる場合、フィードバックステ
ップ数ＳＦＢは無限大、またはＰＩ制御部６１ｃが設定
する限界値に至る。

【００３７】フィードバックステップ数ＳＦＢの増大に
より制御偏差判定手段であるところの逆転判断機構６１
ｆが図４に示す手順で判断し、制御切り替え機構６１ｄ
によりＰＩ制御部６１ｃと逆転制御部６１ｅが切り替え
られる。図４においてはまずステップ４０１において車
速（ＶＳＰ）を読み込み、ステップ４０２において停止
の判断をおこなう。トロイダル型無段変速機は前記の変
速機構を持つため、停止中にはステップの駆動位置いか
んを問わず、変速動作が行われない。そのため制御偏差
が拡大しステップモータ１２２がＰＩ制御部６１ｃが設
定する限界値にならないように、逆回転判断とする（ス
テップ４０５）。停止していない場合はステップ４０３
にてフイードバックステップＳＦＢを読み込み、続くス
テップ４０４でフイードバックステップＳＦＢの大きさ
を所定値と比べ、これが大きい場合は逆転判断（ステッ
プ４０５）し、そうでない場合は順回転判断とする（ス
テップ４０６）。逆転判断機構６１ｆからの出力により
制御切り替え機構６１ｄが、ＰＩ制御６１ｃと逆転制御
部６１ｅとの出力を切り替える。

【００３８】逆転制御部６１ｅでは、制御偏差に係わら
ず、所定の位置にステップモータを停止させる。すなわ
ち、図５に示す変速マップの停止状態の変速比を与える
位置にステップモータを停止させる。これにより、逆転
時にステップモータがＰＩ制御部６１ｃがこの制限値に
まで移動し、急激に順回転動作になった瞬間に、ステッ
プモータが所定の位置まで戻りきらないとう問題が回避
される。

【００３９】以上、本発明の実施の形態を図面により詳
述してきたが、具体的な構成はこの実施の形態に限られ
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲におけ
る設計の変更等があっても、本発明に含まれる。

【００４０】

【発明の効果】 かくして本発明によるトロイダル型無
段変速機の変速制御装置は、請求項に記載したごとく、
電子的フィードバック機構の偏差が所定値より大きいこ
とを判定する制御偏差判定手段を有する構成としたた
め、入出力コーンディスクの回転方向に応じてメカニカ
ル変速制御装置が切り替わることより、前記電子的フィ
ードバック制御が変速比に対し作用する経路が変化する
ことより前記電子的フィードバック制御により与えられ
る目標変速比と異なる変速比にトロイダル型無段変速機
が制御されることより制御偏差が拡大し、それがため電
子フィードバック系が不正な動作を起こし、その影響に
より順回転時において変速動作が不正となることを防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置により変速制御すべきトロイダル型
無段変速機を例示する縦断面図である。

【図２】同トロイダル型無段変速機を示す縦正面図であ
る。

【図３】同トロイダル型無段変速機用に構成した本発明
回転方向検知法を用いた変速制御系の一実施の形態を示
す変速制御系の模式図である。

【図４】同回転方向検知法の手順を示すフローチャート
である。

【図５】車速とスロットル開度より変速比を決定するに
あたり使用する変速マップである。

【図６】従来のトロイダル型無段変速機の変速制御シス
テムを示す模式図である。

【符号の説明】

１４ 入力軸 １６ 入力コーンディスク １８ 出力コーンディスク ２０ パワーローラ ６１ コントローラ ６１ａ 変速マップ ６１ｂ 目標傾転角演算部 ６１ｃ ＰＩ制御部 ６１ｄ 制御切り替え部 ６１ｅ 逆転制御部 ６１ｆ 逆転判断機構 ６１ｇ フィードバック系 ６１ｈ フィードフォワード部 ７０ ローディングカム １０８ ピストン １１６ プリセスカム １１８ カムリンク １２０ 変速制御弁 １２２ ステップモータ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 同軸配置した入出力コーンディスクと、
   これら入出力コーンディスク問で摩擦係合により動力の
   受け渡しを行うパワーローラとよりなるトロイダル伝動
   ユニットを具え、 変速指令値に対応して前記パワーローラを、回転軸線が
   前記入出力コーンディスクの回転軸線と交差する位置か
   らオフセットさせ、該オフセットにより入出力コーンデ
   ィスクからの分力でパワーローラを、自己の回転軸線と
   直交する首振り軸線回りに傾転させることにより、無段
   変速を行わせると共に、該無段変速により前記変速指令
   値が達成される時、前記パワーローラを、前記オフセッ
   トがなくなる位置に復帰させて、前記変速指令値達成状
   態を維持するようにするにあたり、入出力コーンディス
   クの回転方向別に異なるメカニカル変速制御装置を有
   し、該メカニカル変速制御装置を入出力コーンディスク
   の回転方向に応じて切り替えて用いると共に、所望の変
   速比を達成する目標となる物理量と、実際の変速比に関
   した物理量の差を該メカニカル変速装置の一方に作用さ
   せ、電子的フィードバックを構成する手段を有するトロ
   イダル型無段変速機において、 電子フィードバック機構の偏差が所定値より大きいこと
   を判定する制御偏差判定手段を有し、 前記入出力コーンディスクの回転方向に応じてメカニカ
   ル変速制御装置が切り替わることより、前記電子的フィ
   ードバック制御が変速比に対し作用する経路が変化する
   ことより前記電子的フィードバック制御により与えられ
   る目標変速比と異なる変速比にトロイダル型無段変速機
   が制御されることより制御偏差が拡大し、前記制御偏差
   判定手段が前記入出力コーンディスクの回転方向を検出
   することを特徴とするトロイダル型無段変速装置の回転
   方向検出装置。