JPH1163203A - 無段変速機の制御装置 - Google Patents

無段変速機の制御装置

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JPH1163203A
JPH1163203A JP9244664A JP24466497A JPH1163203A JP H1163203 A JPH1163203 A JP H1163203A JP 9244664 A JP9244664 A JP 9244664A JP 24466497 A JP24466497 A JP 24466497A JP H1163203 A JPH1163203 A JP H1163203A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数の動力伝達経路を選択的に切り換えるよ
うに構成された無段変速機において、該動力伝達経路の
切換えのハンチング及びそれに伴って生じるショックを
回避することを課題とする。 【解決手段】 無段変速機に対する変速特性をエンジン
負荷と車速とにより予め設定すると共に、該変速特性と
して、同一のエンジン負荷に対して、動力伝達経路を切
り換えるときの走行領域を挟んで、加速中にのみ用いる
加速用変速特性と、減速中にのみ用いられる減速用変速
特性とを個別に格納したコントロールユニット３００を
備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無段変速機の制御
装置、特に、エンジンの駆動トルクを駆動輪に伝達する
複数の動力伝達経路を有し、該経路を車両の走行状態に
基づいて切り換えるように構成された無段変速機の制御
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、自動車用無段変速機は、エンジ
ンと駆動輪との間に備えられて、エンジン側からの入力
回転と駆動輪側への出力回転との間の変速比が無段階に
変化するように構成された無段変速機構を有し、予め車
速やスロットル開度等の走行状態に基づいて設定された
変速制御用の特性マップにこれらの実測値をあてはめる
ことにより目標エンジン回転数を求め、この目標エンジ
ン回転数が得られるように上記無段変速機構の変速比を
制御するものである。
【０００３】上記無段変速機構としては、ベルト式のも
のが古くから知られているが、例えば特開平３−２２３
５５５号公報や特開平６−１０１７５４号公報等には、
エンジン側からの回転が入力される入力ディスクと駆動
輪側への回転が出力される出力ディスクとの間に両ディ
スク間の動力伝達を行うローラーが圧接状態で介設さ
れ、このローラーの傾転により該ローラと各ディスクと
の接触位置が半径方向に変化されて、両ディスク間の動
力伝達の変速比が無段階に変化するように構成されたト
ロイダル変速機構が開示されている。また、上記のよう
なトロイダル変速機構を採用するか、ベルト式変速機構
を採用するかに拘らず、この種の無段変速機において
は、ギヤードニュートラルを用いた発進方式を採用する
ことも知られている。
【０００４】この方式を、トロイダル式無段変速機で説
明すると、エンジンに連結されたインプットシャフト上
に上記のような構成のトロイダル変速機構が配置される
と共に、該インプットシャフトに平行なセカンダリシャ
フト上に、サンギヤと、インターナルギヤと、これら両
ギヤに噛み合うプラネタリピニオンを支持するピニオン
キャリヤとの３つの回転要素を有する遊星歯車機構が配
置され、これらの回転要素のうちのインターナルギヤを
出力要素としながら、エンジン回転をピニオンキャリヤ
には直接に、サンギヤには上記トロイダル変速機構を介
してそれぞれ入力するように構成される。
【０００５】そして、上記トロイダル変速機構の変速比
を制御することにより、遊星歯車機構のピニオンキャリ
ヤとサンギヤとに入力される回転速度の比を、出力要素
であるインターナルギヤが停止する比に制御してニュー
トラル状態を実現させると共に、この状態からトロイダ
ル変速機構の変速比を増減させることにより、インター
ナルギヤを前進または後退方向に回転させるように構成
されるものである。
【０００６】この方式によれば、発進時に接続されるク
ラッチやトルクコンバータ等を用いなくても車両を発進
させることができ、発進時の応答性や動力伝達効率が向
上することになる。
【０００７】ところで、この種の無段変速機において
は、先にも説明したように、予め車速やスロットル開度
等の走行状態に基づいて設定された変速特性にこれらの
実測値をあてはめることにより、エンジン回転数ないし
最終変速比の目標値を求め、例えば上記のようなトロイ
ダル式無段変速機の場合では、該目標エンジン回転数が
得られるように、トロイダル変速機構の変速比、すなわ
ちローラーの傾転角が制御される。しかしながら、この
ときローラーをずっと同一方向に傾転させていって全て
の最終変速比を得ようとすると、該ローラーの傾転角と
トロイダル変速機構の変速比ないし最終変速比とが一定
の相関関係にあることから、目標最終変速比の値によっ
てはローラーをディスクに対して大きく傾転させなけれ
ばならない場合が生じ、動力伝達効率低下等の不具合が
発生する。
【０００８】そこで、エンジンの駆動トルクを駆動輪に
伝達する動力伝達経路を複数設け、これらの動力伝達経
路を選択的に切り換えることにより、ローラーの傾転角
と最終変速比との相関関係が相互に逆向きとなるように
して、結果としてローラーの傾転角の幅を所定範囲内に
制限しながらも、所望の最終変速比が得られるようにす
ることが知られている。
【０００９】例えば、上記のようなギヤードニュートラ
ル状態を実現させるためにエンジンの駆動トルクをトロ
イダル変速機構と遊星歯車機構とを経由させて駆動輪に
伝達する経路を第１の伝達経路とすると共に、エンジン
の駆動トルクを遊星歯車機構を経由させずトロイダル変
速機構のみを経由させて駆動輪に伝達する経路を第２の
伝達経路として、第１の伝達経路にあっては、最終変速
比が無限大のギヤードニュートラルから前進方向で、ト
ロイダル変速機構の変速比が大きくなる（減速する）に
従って最終変速比が小さくなる（増速する）ようにし、
一方、第２の伝達経路にあっては、逆にトロイダル変速
機構の変速比が小さくなる（増速する）に従って最終変
速比が小さくなる（増速する）ようにするのである。
【００１０】これによれば、例えば車速の増大に伴って
最終変速比を小さくしていく場合を考えると、当初第１
伝達経路でギヤードニュートラル状態から発進したの
ち、トロイダル変速機構の変速比が大きくなる方向にロ
ーラーを傾転させていき、次に伝達経路を第２伝達経路
に切り換えて、今度は逆にトロイダル変速機構の変速比
が小さくなる方向にローラーを逆方向に傾転させていく
ことになるので、結果としてローラーの傾転角の幅を一
定の範囲内に抑えることができて、動力伝達効率低下等
の不具合が回避されることになる。
【００１１】その場合に、上記の動力伝達経路の切換え
を、第１の伝達経路における変速制御（以下「ローモー
ド」ともいう。）での最終変速比ないしトロイダル変速
機構の変速比と、第２の伝達経路における変速制御（以
下「ハイモード」ともいう。）での最終変速比ないしト
ロイダル変速機構の変速比とが相互に異なるときに行な
うと、変速比が急変して大きなショックが発生するの
で、上記の動力伝達経路の切換え（モードの切換え）
は、ローモードとハイモードとの間で最終変速比が連続
的に変化する点、すなわち両モード間で最終変速比が同
一となる点で行なわれる。したがって、このような両モ
ード間で最終変速比が同一となる点は、動力伝達経路の
切換え特性を示すものとなり、この点（動力伝達経路切
換特性点）は、予めスロットル開度や車速等の走行状態
に基づいて設定されている前述の変速特性上に含めて設
定されている。そして、概念的には、スロットル開度毎
に設定された変速特性上の上記切換特性点をむすぶと、
上記同一最終変速比を示す傾きの直線（動力伝達経路あ
るいはモードの切換えライン）が得られる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】したがって、車両の走
行状態が上記切換えラインを横切って変化するときに、
動力伝達経路が切り換えられることになるが、その場合
に次のような不具合が生じ得るのである。
【００１３】すなわち、運転者のアクセルペダルの踏み
込みが一定、つまりスロットル開度が同一のときに、例
えば車両が登坂降坂を繰り返す坂道に入ったようなとき
には、それに伴って駆動負荷が変化し、車速が増減する
ことになるが、このとき、車速が上記の動力伝達経路の
切換特性点を挟んで加減速を繰り返すと、動力伝達経路
の切換えが頻繁に起こり、その切換え制御にハンチング
が生じることになるのである。
【００１４】また、運転者としては、アクセル操作をし
ていないのであるから、動力伝達経路の切換えに伴うシ
ョックに対する違和感が大きく、それが頻繁に起こるこ
とにもなる。
【００１５】そして、このような問題は、以上説明した
ようなトロイダル式無段変速機におけるローモードとハ
イモードとの切換えに限らず、一般に、複数の動力伝達
経路を選択的に切り換える制御を行なうように構成され
た無段変速機に共通する問題である。
【００１６】そこで、本発明は、複数の動力伝達経路を
選択的に切り換えるように構成された無段変速機におけ
る上記不具合に対処するもので、該動力伝達経路の切換
えのハンチング及びそれに伴うショックを有効に回避す
ることを課題とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次のような手段を用いる。
【００１８】まず、本願の特許請求の範囲の請求項１に
記載の発明（以下「第１発明」という。）は、エンジン
と駆動輪との間に備えられ、エンジン側からの入力回転
と駆動輪側への出力回転との間の変速比が無段階に変化
するように構成された無段変速機構を有し、少なくとも
一が上記無段変速機構を経由する、エンジンの駆動トル
クを駆動輪に伝達する複数の動力伝達経路と、少なくと
もエンジン負荷及び車速を含む車両の走行状態に応じて
設定された変速特性及び動力伝達経路切換特性とが設け
られていると共に、上記動力伝達経路を該伝達経路のう
ちの少なくとも一が上記無段変速機構を経由する状態で
選択的に切り換える伝達経路切換手段と、少なくともエ
ンジン負荷及び車速を含む車両の走行状態を検出する走
行状態検出手段と、該走行状態検出手段の検出結果と上
記変速特性及び動力伝達経路切換特性とに基づいて上記
無段変速機構に対する変速比制御及び上記伝達経路切換
手段に対する動力伝達経路の切換制御を行なう制御手段
とを備える無段変速機の制御装置であって、上記変速特
性として、同一のエンジン負荷に対して、加速中にのみ
用いられる加速用変速特性と、減速中にのみ用いられる
減速用変速特性とが個別に設定されていることを特徴と
する。
【００１９】また、請求項２に記載の発明（以下「第２
発明」という。）は、エンジンと駆動輪との間に備えら
れ、エンジン側からの入力回転と駆動輪側への出力回転
との間の変速比が無段階に変化するように構成された無
段変速機構を有し、少なくとも一が上記無段変速機構を
経由する、エンジンの駆動トルクを駆動輪に伝達する複
数の動力伝達経路と、少なくともエンジン負荷及び車速
を含む車両の走行状態に応じて設定された変速特性及び
動力伝達経路切換特性とが設けられていると共に、上記
動力伝達経路を該伝達経路のうちの少なくとも一が上記
無段変速機構を経由する状態で選択的に切り換える伝達
経路切換手段と、少なくともエンジン負荷及び車速を含
む車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、該走
行状態検出手段の検出結果と上記変速特性及び動力伝達
経路切換特性とに基づいて上記無段変速機構に対する変
速比制御及び上記伝達経路切換手段に対する動力伝達経
路の切換制御を行なう制御手段とを備え、且つ、少なく
とも無段変速機構を経由する動力伝達経路と無段変速機
構を経由しない動力伝達経路とが選択され、無段変速機
構を経由する動力伝達経路における駆動輪側への出力回
転が該変速機構の変速比制御により所定の変速比に調整
されたときに、この無段変速機構の出力回転と、無段変
速機構を経由しない動力伝達経路における駆動輪側への
出力回転との協働により、駆動輪に対する出力回転が発
生しなくなるように構成された無段変速機の制御装置で
あって、上記変速特性として、同一のエンジン負荷に対
して、加速中にのみ用いられる加速用変速特性と、減速
中にのみ用いられる減速用変速特性とが個別に設定され
ていることを特徴とする。
【００２０】さらに、請求項３に記載の発明（以下「第
３発明」という。）は、エンジンと駆動輪との間に備え
られ、エンジン側からの回転が入力される入力ディスク
と駆動輪側への回転が出力される出力ディスクとの間の
変速比が該ディスク間に介在するローラの傾転により無
段階に変化するように構成されたトロイダル変速機構を
有し、少なくとも一が上記トロイダル変速機構を経由す
る、エンジンの駆動トルクを駆動輪に伝達する複数の動
力伝達経路と、少なくともエンジン負荷及び車速を含む
車両の走行状態に応じて設定された変速特性及び動力伝
達経路切換特性とが設けられていると共に、上記動力伝
達経路を該伝達経路のうちの少なくとも一が上記トロイ
ダル変速機構を経由する状態で選択的に切り換える伝達
経路切換手段と、少なくともエンジン負荷及び車速を含
む車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、該走
行状態検出手段の検出結果と上記変速特性及び動力伝達
経路切換特性とに基づいて上記トロイダル変速機構に対
する変速比制御及び上記伝達経路切換手段に対する動力
伝達経路の切換制御を行なう制御手段とを備える無段変
速機の制御装置であって、上記変速特性として、同一の
エンジン負荷に対して、加速中にのみ用いられる加速用
変速特性と、減速中にのみ用いられる減速用変速特性と
が個別に設定されていることを特徴とする。
【００２１】そして、請求項４に記載の発明（以下「第
４発明」という。）は、エンジンと駆動輪との間に備え
られ、エンジン側からの回転が入力される入力ディスク
と駆動輪側への回転が出力される出力ディスクとの間の
変速比が該ディスク間に介在するローラの傾転により無
段階に変化するように構成されたトロイダル変速機構を
有し、少なくとも一が上記トロイダル変速機構を経由す
る、エンジンの駆動トルクを駆動輪に伝達する複数の動
力伝達経路と、少なくともエンジン負荷及び車速を含む
車両の走行状態に応じて設定された変速特性及び動力伝
達経路切換特性とが設けられていると共に、上記動力伝
達経路を該伝達経路のうちの少なくとも一が上記トロイ
ダル変速機構を経由する状態で選択的に切り換える伝達
経路切換手段と、少なくともエンジン負荷及び車速を含
む車両の走行状態を検出する走行状態検出手段と、該走
行状態検出手段の検出結果と上記変速特性及び動力伝達
経路切換特性とに基づいて上記トロイダル変速機構に対
する変速比制御及び上記伝達経路切換手段に対する動力
伝達経路の切換制御を行なう制御手段とを備え、且つ、
少なくともトロイダル変速機構を経由する動力伝達経路
とトロイダル変速機構を経由しない動力伝達経路とが選
択され、トロイダル変速機構を経由する動力伝達経路に
おける駆動輪側への出力回転が該変速機構の変速比制御
により所定の変速比に調整されたときに、このトロイダ
ル変速機構の出力回転と、トロイダル変速機構を経由し
ない動力伝達経路における駆動輪側への出力回転との協
働により、駆動輪に対する出力回転が発生しなくなるよ
うに構成された無段変速機の制御装置であって、上記変
速特性として、同一のエンジン負荷に対して、加速中に
のみ用いられる加速用変速特性と、減速中にのみ用いら
れる減速用変速特性とが個別に設定されていることを特
徴とする。
【００２２】一方、請求項５に記載の発明（以下「第５
発明」という。）は、上記第１発明において、走行状態
検出手段により車速が増加から減少又は減少から増加に
転じたことが検出されたときは、制御手段は、加速用変
速特性を用いる無段変速機構の変速比制御から減速用変
速特性を用いる無段変速機構の変速比制御又は減速用変
速特性を用いる無段変速機構の変速比制御から加速用変
速特性を用いる無段変速機構の変速比制御に切り換える
と共に、その切換期間中は、該切換えの開始時点におけ
る無段変速機構の変速比を一定に保持することを特徴と
する。
【００２３】また、請求項６に記載の発明（以下「第６
発明」という。）は、同じく上記第１発明において、加
速用変速特性と減速用変速特性とは、動力伝達経路切換
特性に基づき伝達経路切換手段によって動力伝達経路の
切換えが行なわれる領域を挟む所定の範囲内においての
み個別に設定されていることを特徴とする。
【００２４】上記の手段を用いることにより、本願各発
明はそれぞれ次のように作用する。
【００２５】まず、第１発明によれば、少なくともエン
ジン負荷及び車速を含む車両の走行状態に応じて、無段
変速機構に対する変速比制御に用いる変速特性及び伝達
経路切換手段に対する動力伝達経路の切換制御に用いる
動力伝達経路切換特性が設定されており、上記変速特性
として、同一のエンジン負荷に対して、加速中にのみ用
いられる加速用変速特性と、減速中にのみ用いられる減
速用変速特性とが個別に設定されているから、車両が加
速から減速又は減速から加速に変化する毎に、相互に異
なる変速特性が用いられることになり、同一のエンジン
負荷に対して、加速減速共通の単一の変速特性のみが設
定されている場合に比べて、動力伝達経路の切換制御の
ハンチングが抑制され、それに伴うショックが低減され
ることになる。
【００２６】すなわち、例えば、前述のように、運転者
がアクセル操作をしておらず、したがって同一のエンジ
ン負荷で、路面勾配の変化等により車速が増加から減少
に転じたとすると、変速制御に用いられる変速特性は、
加速用変速特性から減速用変速特性に切り換えられるこ
とになる。この切換えの前後においては車速は同一であ
るから、今まで用いてきた加速用変速特性上における動
力伝達経路切換特性点の車速と上記切換時の車速との差
に比べて、これから用いる減速用変速特性上における動
力伝達経路切換特性点の車速と上記切換時の車速との差
の方が、動力伝達経路切換特性点をむすんで得られる動
力伝達経路切換えラインの傾きに起因して大きくなるよ
うに設定しておけば、先に車速が加速用変速特性上の動
力伝達経路切換特性点を横切って動力伝達経路の切換え
が行なわれてから、次に車速が減速用変速特性上の動力
伝達経路切換特性点を横切って動力伝達経路の切換えが
行なわれるまでの時間が長引くことになり、これによ
り、単一の変速特性のみを用いる場合に比べて、動力伝
達経路の切換制御のハンチングが抑制され、それに伴う
ショックが低減されることになる。
【００２７】なお、以上は、車速が増加から減少に転じ
る場合で説明したが、逆に減少から増加に転じる場合に
おいても、うえに準じて同様の作用が得られることはい
うまでもない。
【００２８】その場合に、第２発明によれば、特に、ギ
ヤードニュートラル発進方式を採用する無段変速機にお
いて、また、第３発明によれば、特に、トロイダル式無
段変速機において、さらに、第４発明によれば、特に、
ギヤードニュートラル発進方式を採用するトロイダル式
無段変速機において、それぞれ第１発明と同様の作用が
得られることになる。
【００２９】次に、第５発明によれば、特に、車速が増
加から減少又は減少から増加に転じたときは、加速用変
速特性を用いる変速比制御と減速用変速特性を用いる変
速比制御との間で切換えが行なわれ、そして、その切換
期間中は、該切換えの開始時点における無段変速機構の
変速比が一定に保持されるから、加速用と減速用との間
の変速特性の切換えの前後に渡って変速比が同一とな
り、したがって変速比が急変せず、切換えに伴うショッ
クが低減されることになる。
【００３０】そして、第６発明によれば、特に、加速用
変速特性と減速用変速特性とが、前述の動力伝達経路切
換えラインが設定される領域を挟む所定の範囲内におい
てのみ個別に設定されているので、広い範囲でこれらの
両変速特性を設定する場合に比べて、少ない容量のメモ
リでこれらの特性を格納することができ、また、狭い範
囲でこれらの両変速特性を設定する場合に比べて、変速
特性の切換え前後におけるエンジン回転数の変化が低減
され、ショックが抑制されることになる。
【００３１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
無段変速機について、その機械的構成、油圧制御回路の
構成および変速制御の具体的動作を説明する。
【００３２】図１は、本実施の形態に係るトロイダル式
無段変速機の機械的構成を示す骨子図であり、この変速
機１０は、エンジン１の出力軸２にトーショナルダンパ
３を介して連結されたインプットシャフト１１と、該シ
ャフト１１の外側に遊嵌合された中空のプライマリシャ
フト１２と、これらのシャフト１１，１２に平行に配置
されたセカンダリシャフト１３とを有し、これらのシャ
フト１１〜１３が、いずれも当該車両の横方向に延びる
ように配置されている。
【００３３】また、この無段変速機１０における上記イ
ンプットシャフト１１およびプライマリシャフト１２の
軸線上には、トロイダル式の第１、第２変速機構２０，
３０と、ローディングカム４０とが配設されていると共
に、セカンダリシャフト１３の軸線上には、遊星歯車機
構５０と、ローモードクラッチ６０およびハイモードク
ラッチ７０とが配設されている。そして、インプットシ
ャフト１１およびプライマリシャフト１２の軸線と、セ
カンダリシャフト１３の軸線との間に、ローモードギヤ
列８０と、ハイモードギヤ列９０とが介設されている。
【００３４】上記第１、第２変速機構２０，３０はほぼ
同一の構成であり、いずれも、対向面がトロイダル面と
された入力ディスク２１，３１と出力ディスク２２，３
２とを有し、これらの対向面間に、両ディスク２１，２
２間および３１，３２間でそれぞれ動力を伝達するロー
ラー２３，３３が２つづつ介設されている。
【００３５】そして、エンジン１から遠い方に配置され
た第１変速機構２０は、入力ディスク２１が反エンジン
側に、出力ディスク２２がエンジン側に配置され、ま
た、エンジン１に近い方に配置された第２変速機構３０
は、入力ディスク３１がエンジン側に、出力ディスク３
２が反エンジン側に配置されており、かつ、両変速機構
２０，３０の入力ディスク２１，３１はプライマリシャ
フト１２の両端部にそれぞれ結合され、また、出力ディ
スク２２，３２は一体化されて、該プライマリシャフト
１２の中間部に回転自在に支持されている。
【００３６】また、インプットシャフト１１の反エンジ
ン側の端部には上記ローモードギヤ列８０を構成する第
１ギヤ８１が結合されていると共に、該第１ギヤ８１と
上記第１変速機構２０の入力ディスク２１との間にロー
ディングカム４０が介設されており、さらに、第１、第
２無段変速機構２０，３０の一体化された出力ディスク
２２，３３（以下「一体化出力ディスク３４」とい
う。）の外周に、上記ハイモードギヤ列９０を構成する
第１ギヤ９１が設けられている。
【００３７】一方、セカンダリシャフト１３の反エンジ
ン側の端部には、上記ローモードギヤ列８０を構成する
第２ギヤ８２が回転自在に支持されて、アイドルギヤ８
３を介して上記第１ギヤ８１に連結されていると共に、
該セカンダリシャフト１３の中間部には上記遊星歯車機
構５０が配設されている。そして、該遊星歯車機構５０
のピニオンキャリヤ５１と上記ローモードギヤ列８０の
第２ギヤ８２との間に、これらを連結しもしくは切断す
るローモードクラッチ６０が介設されている。
【００３８】また、遊星歯車機構５０のエンジン側に
は、上記第１、第２変速機構２０，３０の一体化出力デ
ィスク３４の外周に設けられたハイモードギヤ列９０の
第１ギヤ９１に噛み合う第２ギヤ９２が回転自在に支持
され、該第２ギヤ９２と遊星歯車機構５０のサンギヤ５
２とが連結されていると共に、該遊星歯車機構５０のイ
ンターナルギヤ５３がセカンダリシャフト１３に結合さ
れており、また、該遊星歯車機構５０のエンジン側に、
上記ハイモードギヤ列９０の第２ギヤ９２とセカンダリ
シャフト１３とを連結しもしくは切断するハイモードク
ラッチ７０が介設されている。
【００３９】そして、上記セカンダリシャフト１３のエ
ンジン側の端部に、第１、第２ギヤ４ａ，４ｂとアイド
ルギヤ４ｃとでなる出力ギヤ列４を介してディファレン
シャル装置５が連結されており、このディファレンシャ
ル装置５から左右に延びる駆動軸６ａ，６ｂを介して左
右の駆動輪（図示せず）に動力を伝達するようになって
いる。
【００４０】次に、図２以下の図面を用い、上記変速機
１０の各構成要素について詳しく説明する。
【００４１】まず、上記第１、第２変速機構２０，３０
について説明すると、これらの変速機構２０，３０はほ
ぼ同一の構成であり、前述のように、対向面がトロイダ
ル面とされた入力ディスク２１，３１と、出力ディスク
２２，３２（一体化出力ディスク３４）とを有し、これ
らの対向面間に、入、出力ディスク２１，２２間および
３１，３２間でそれぞれ動力を伝達するローラー２３，
３３が２つづつ介設されている。
【００４２】そして、図３により、第１変速機構２０を
例に取ってその構成をさらに詳しく説明すると、一対の
ローラー２３，２３は、入、出力ディスク２１，２２の
ほぼ半径方向に延びるシャフト２４，２４を介してトラ
ニオン２５，２５にそれぞれ支持され、入、出力ディス
ク２１，２２の互いに対向するトロイダル面の円周上の
１８０°反対側にほぼ水平姿勢で上下に平行に配置され
ており、その周面の１８０°反対側の２箇所で上記両デ
ィスク２１，２２のトロイダル面にそれぞれ対接してい
る。
【００４３】また、上記トラニオン２５，２５は、変速
機ケース１００に取り付けられた左右の支持部材２６，
２６間に支持され、両ディスク２１，２２の接線方向で
あってローラー２３，２３のシャフト２４，２４に直交
する水平方向の軸心Ｘ，Ｘ回りの回動および該軸心Ｘ，
Ｘ方向の直線往復運動が可能とされている。そして、こ
れらのトラニオン２５，２５に、上記軸心Ｘ，Ｘに沿っ
て一側方に延びるロッド２７，２７が連設されていると
共に、変速機ケース１００の側面には、これらのロッド
２７，２７およびトラニオン２５，２５を介して、上記
ローラー２３，２３を傾転させる変速制御ユニット１１
０が取り付けられている。
【００４４】この変速制御ユニット１１０は、油圧制御
部１１１とトラニオン駆動部１１２とを有すると共に、
トラニオン駆動部１１２には、上方に位置する第１トラ
ニオン２５1のロッド２７に取り付けられた増速用およ
び減速用のピストン１１３1，１１４1と、下方に位置す
る第２トラニオン２５2のロッド２７に取り付けられた
同じく増速用および減速用のピストン１１３2，１１４2
とが配置され、上方のピストン１１３1，１１４1の互い
に対向する面側に増速用および減速用油圧室１１５1，
１１６1が、また、下方のピストン１１３2，１１４2の
互いに対向する面側に増速用および減速用油圧室１１５
2，１１６2がそれぞれ設けられている。
【００４５】なお、上方に位置する第１トラニオン２５
1については、増速用油圧室１１５1がローラー２３側
に、減速用油圧室１１６1が反ローラー２３側にそれぞ
れ配置され、また、下方に位置する第２トラニオン２５
2については、増速用油圧室１１５2が反ローラー２３側
に、減速用油圧室１１６1がローラー２３側にそれぞれ
配置されている。
【００４６】そして、上記油圧制御部１１１で生成され
た増速用油圧ＰHが、油路１１７，１１８を介して、上
方に位置する第１トラニオン２５1の増速用油圧室１１
５1と、下方に位置する第２トラニオン２５2の増速用油
圧室１１５2とに供給され、また、同じく油圧制御部１
１１で生成された減速用油圧ＰLが、図示しない油路を
介して、上方に位置する第１トラニオン２５1の減速用
油圧室１１６1と、下方に位置する第２トラニオン２５2
の減速用油圧室１１６2とに供給されるようになってい
る。
【００４７】ここで、第１変速機構２０を例にとって上
記増速用および減速用油圧ＰH，ＰLの供給制御と当該変
速機構２０の変速動作との関係を簡単に説明する。
【００４８】まず、図３に示す油圧制御部１１１の作動
により、第１、第２トラニオン２５1，２５2の増速用油
圧室１１５1，１１５2に供給されている増速用油圧ＰH
が、第１、第２トラニオン２５1，２５2の減速用油圧室
１１６1，１１６2に供給されている減速用油圧ＰLに対
して所定の釣り合い状態より相対的に高くなると、上方
の第１トラニオン２５1は図面上、右側に、下方の第２
トラニオン２５2は左側にそれぞれ水平移動することに
なる。
【００４９】このとき、図示されている出力ディスク２
２がｘ方向に回転しているものとすると、上方の第１ロ
ーラー２３1は、右側への移動により該出力ディスク２
２から下向きの力を受け、図面の手前側にあって反ｘ方
向に回転している入力ディスク２１からは上向きの力を
受けることになる。また、下方の第２ローラー２３
2は、左側への移動により、出力ディスク２２から上向
きの力を受け、入力ディスク２１からは下向きの力を受
けることになる。その結果、上下のローラー２３1，２
３2とも、入力ディスク２１との接触位置は半径方向の
外側に、出力ディスク２２との接触位置は半径方向の内
側に移動するように傾転し、当該変速機構２０の変速比
が小さくなる（増速）。
【００５０】また、上記とは逆に、第１、第２トラニオ
ン２５1，２５2の減速用油圧室１１６1，１１６2に供給
されている減速用油圧ＰLが、第１、第２トラニオン２
５1，２５2の増速用油圧室１１５1，１１５2に供給され
ている増速用油圧ＰLに対して所定の釣り合い状態より
相対的に高くなると、上方の第１トラニオン２５1は図
面上、左側に、下方の第２トラニオン２５2は右側にそ
れぞれ水平移動する。
【００５１】このとき、上方の第１ローラー２３1は出
力ディスク２２から上向きの力を、入力ディスク２１か
ら下向きの力を受け、また、下方の第２ローラー２３2
は、出力ディスク２２から下向きの力を、入力ディスク
２１から上向きの力を受けることになる。その結果、上
下のローラー２３1，２３2とも、入力ディスク２１との
接触位置は半径方向の内側に、出力ディスク２２との接
触位置は半径方向の外側に移動するように傾転し、当該
変速機構２０の変速比が大きくなる（減速）。
【００５２】なお、このような油圧制御部１１１による
増速用および減速用油圧ＰH，ＰLの供給動作について
は、後述する油圧制御回路の説明で詳しく述べる。
【００５３】以上のような第１変速機構２０についての
構成および作用は、第２変速機構３０についても同様で
ある。
【００５４】そして、図２に示すように、インプットシ
ャフト１１上に遊嵌合された中空のプライマリシャフト
１２の両端部に、第１、第２変速機構２０，３０の入力
ディスク２１，３１がそれぞれスプライン嵌合されて、
これらの入力ディスク２１，３１が常に同一回転するよ
うになっており、また、前述のように、両変速機構２
０，３０の出力ディスク２２，３２は一体化されている
ので、両変速機構２０，３０の出力側の回転速度も常に
同一となる。そして、これに伴って、上記のようなロー
ラー２３，３３の傾転制御による第１、第２変速機構２
０，３０の変速比の制御も、該変速比が常に同一に保持
されるように行われる。
【００５５】ここで、図４に拡大して示すように、一体
化出力ディスク３４の外周面には、ハイモードギヤ列９
０のリング状に形成された第１ギヤ９１が嵌合され、こ
の状態で例えば電子ビームによる溶接で一体化出力ディ
スク３４に一体に固着されている。その場合に、一体化
出力ディスク３４の一方の側面側における外周と、第１
ギヤ９１の対応する側面側における内周とに渡って座ぐ
り部Ｙが設けられ、この座ぐり部Ｙ内で上記ギヤ９１と
ディスク３４との溶接が行われている。つまり、接合部
が上記一方の側面側のトロイダル面（ディスク面）３４
ａから退避して設けられているのである。
【００５６】したがって、この溶接に伴い、溶接部にお
いて溶接用金属Ｚが盛り上がって残っても、該接合部が
トロイダル面３４ａから退避しているので、上記溶接用
金属Ｚがトロイダル面３４ａから突出することが回避さ
れて、該溶接用金属Ｚとローラーとが干渉することがな
く、該ローラーをトロイダル面３４ａの広い範囲で傾転
させることが可能となる。
【００５７】また、このように、上記第１ギヤ９１が一
体化出力ギヤ３４の外周に溶接により固着されているの
で、該第１ギヤ９１の軸方向のガタツキが抑制されて、
その支持が安定することになる。
【００５８】そして、その場合に、上記第１ギヤ９１は
硬さの小さい素材で成形され、逆に、一体化出力ディス
ク３４は硬さの大きい素材で成形されている。これによ
り、第１ギヤ９１は、遊星歯車機構５０のサンギア５２
と連結された同じハイモードギヤ列９０の第２ギヤ９２
との噛み合いにおいて、靭性を有し、歯が折れる等の損
傷が発生し難くなる一方で、一体化出力ディスク３４自
体は、ローラーとの接触において、その接触圧や回転摩
擦に耐えて塑性変形し難くなる。
【００５９】また、このように、最初から相互に硬さの
異なる素材を用いて、一体化出力ディスク３４と第１ギ
ヤ９１とをそれぞれ作成するだけでなく、同じ素材を用
いて一体化出力ディスク３４と第１ギヤ９１とをそれぞ
れ作成したのち、第１ギヤ９１を浸炭組織の厚みが小さ
くなるように浸炭し、一体化出力ディスク３４を逆に浸
炭組織の厚みが大きくなるように浸炭することによって
も、第１ギヤ９１の硬さを小さくし、一体化出力ディス
ク３４の硬さを大きくすることができる。このように浸
炭により硬さを異ならせた場合には、接合部がディスク
面から退避して設けられていることによって、溶接が素
材表面に存在する浸炭組織の層を避けて行なわれるの
で、確実な接合が可能となる。
【００６０】また、第１ギヤ９１と一体化出力ディスク
３４との一体化は、上記のような溶接だけでなく、部材
の塑性変形によっても可能である。例えば、図５に示す
ように、一体化出力ディスク３４と第１ギヤ９１とに渡
って設けた座ぐり部Ｙ’の内面をローレット加工し、該
座ぐり部Ｙ’に軟鉄で成形したリング状の結合部材Ｚ’
を嵌入する。そして、該結合部材Ｚ’を矢印のように加
圧すれば、その結合部材Ｚ’がローレット加工部ないし
座ぐり部Ｙ’を充填するように塑性変形され、これによ
り第１ギヤ９１と一体化出力ディスク３４とが一体化さ
れる。
【００６１】さらに、第１ギヤ９１と一体化出力ディス
ク３４とを個別に作成してから一体化するのではなく、
最初から一つの部材を加工して、周縁部に第１ギヤ９１
を成形し、中央部に一体化出力ディスク３４を成形して
もよい。この場合は、ギヤ９１が成形された周縁部を、
例えば浸炭組織の厚みが小さくなるように浸炭すること
により、その硬さを小さくし、逆に一体化出力ディスク
３４が成形された中央部を、例えば浸炭組織の厚みが大
きくなるように浸炭することにより、その硬さを大きく
する。
【００６２】一方、上記ローディングカム４０は、上記
ローモードギヤ列８０の第１ギヤ８１と第１無段変速機
構２０の入力ディスク２１との間に介設されたカムディ
スク４１を有し、図６に示すように、このカムディスク
４１と上記入力ディスク２１の互いに対向する面を周方
向に凹凸を繰り返すカム面として、これらのカム面間に
リテーナディスク４２に保持された複数のローラー４３
…４３を配置した構成とされている。
【００６３】そして、上記カムディスク４１は、インプ
ットシャフト１１の反エンジン側の端部にスプライン嵌
合されたローモードギヤ列８０の第１ギヤ８１に、軸方
向に配置された複数のピン部材４４…４４を介して一体
回転するように連結されていると共に、図７に示すよう
に、このカムディスク４１とプライマリシャフト１２に
設けられたフランジ部１２ａとの間には、皿バネ４５，
４５と、ニードルスラストベアリング４６と、そのベア
リングレース４７とが介設されており、上記皿バネ４
５，４５のバネ力により、カムディスク４１が入力ディ
スク２１側に押圧されている。
【００６４】これにより、上記ローラー４３…４３が上
記両ディスク２１，４１のカム面の凹部２１ａ，４１ａ
間に挟持されて、インプットシャフト１１からローモー
ドギヤ列８０の第１ギヤ８１を介してカムディスク４１
に入力されるトルクを第１変速機構２０の入力ディスク
２１に伝達し、さらに、プライマリシャフト１２を介し
て第２変速機構３０の入力ディスク３１にも伝達するよ
うになっている。
【００６５】なお、図７に示すように、反エンジン側の
カバー１０１にはオイルポンプ１０２が取り付けられ、
インプットシャフト１１と一体的に回転するローモード
ギヤ列８０の第１ギヤ８１により駆動されるようになっ
ている。
【００６６】次に、図８により、セカンダリシャフト１
３上の遊星歯車機構５０、ローモードクラッチ６０およ
びハイモードクラッチ７０等の構成を説明する。
【００６７】このセカンダリシャフト１３の中央部に
は、上記ハイモードギヤ列９０を構成する第２ギヤ９２
が配置されていると共に、その後方（反エンジン側、以
下同様）に隣接させて遊星歯車機構５０が配設され、該
第２ギヤ９２と遊星歯車機構５０のサンギヤ５２とが連
結されている。また、その後方において、遊星歯車機構
５０のインターナルギヤ５３に結合されたフランジ部材
５４が該セカンダリシャフト１３にスプライン嵌合され
ている。
【００６８】さらに、遊星歯車機構５０の後方にはロー
モードクラッチ６０が配設されている。このクラッチ６
０は、セカンダリシャフト１３に回転自在に支持され、
かつ、上記ローモードギヤ列８０の第２ギヤ８２が固着
されたドラム部材６１と、その半径方向の内側に配置さ
れて、上記遊星歯車機構５０におけるピニオンキャリヤ
５１にフランジ部材５５を介して結合されたハブ部材６
２と、これらに交互にスプライン結合された複数枚のク
ラッチプレート６３…６３と、上記ドラム部材６１の内
部に配置されたピストン６４とを有する。
【００６９】そして、上記ピストン６４の背部のドラム
部材６１との間が油圧室６５とされ、該油圧室６５に、
図３に示すクラッチ制御ユニット１２０で生成された締
結用油圧が供給されたときに、ピストン６４がスプリン
グ６６に抗して前方（エンジン側、以下同様）へストロ
ークすることにより上記クラッチプレート６３…６３が
締結され、これにより、該クラッチ６０を介して上記ロ
ーモードギヤ列８０の第２ギヤ８２と遊星歯車機構５０
のピニオンキャリヤ５１とが結合されるようになってい
る。
【００７０】なお、上記ピストン６４の前面側にはバラ
ンスピストン６７が配置され、両ピストン６４，６７間
のバランス室６８に潤滑油が導入されることにより、上
記油圧室６５内の作動油に働く遠心力によってピストン
６４に不均衡に作用する圧力を相殺して均一化するよう
になっている。
【００７１】また、上記ハイモードギヤ列９０の第２ギ
ヤ９２の前方には、ハイモードクラッチ７０が配設され
ている。このクラッチ７０も、セカンダリシャフト１３
にスプライン嵌合された出力ギヤ列４の第１ギヤ４ａに
パーキング機構用ギヤ４ｄを介して結合されたドラム部
材７１と、その半径方向の内側に配置されて、上記第２
ギヤ９２に結合されたハブ部材７２と、これらに交互に
スプライン結合された複数枚のクラッチプレート７３…
７３と、上記ドラム部材７１の内部に配置されたピスト
ン７４とを有する。
【００７２】そして、該ピストン７４の背部に設けられ
た油圧室７５に上記クラッチ制御ユニット１２０で生成
された締結用油圧が供給されたときに、該ピストン７４
がスプリング７６に抗して後方へストロークすることに
より上記クラッチプレート７３…７３が締結され、これ
により、該クラッチ７０を介して、上記ハイモードギヤ
列９０の第２ギヤ９２と、セカンダリシャフト１３ない
し該シャフト１３にスプライン結合された出力ギヤ列４
の第１ギヤ４ａとが結合されるようになっている。
【００７３】なお、このハイモードクラッチ７０にも、
ピストン７４の後方にバランスピストン７７が備えら
れ、両ピストン７４，７７間のバランス室７８に潤滑油
が導入されることにより、上記油圧室７５内の作動油に
働く遠心力によってピストン７４に不均衡に作用する圧
力を相殺して均一化するようになっている。
【００７４】そして、上記反エンジン側カバー１０１に
は、図３に示すクラッチ制御ユニット１２０で生成され
た作動圧をローモードクラッチ６０の油圧室６５に供給
する油路１３１と、セカンダリシャフト１３に設けられ
た油路１３２を介してハイモードクラッチ７０の油圧室
７５に供給する油路１３３とが設けられている。
【００７５】なお、上記クラッチ制御ユニット１２０に
よるローモードクラッチ６０およびハイモードクラッチ
７０に対する締結用油圧の供給制御についても、後述す
る油圧制御回路についての説明で詳しく述べる。
【００７６】ここで、以上のような構成の無段変速機１
０の機械的な動作について説明する。
【００７７】まず、当該車両の停車中においては、図１
および図２において、ローモードクラッチ６０が締結さ
れ、かつ、ハイモードクラッチ７０が解放された状態、
即ちローモードの状態にあって、エンジン１からの回転
は、インプットシャフト１１の反エンジン側の端部から
第１ギヤ８１、アイドルギヤ８３および第２ギヤ８２で
なるローモードギヤ列８０を介してセカンダリシャフト
１３側に伝達されると共に、さらに上記ローモードクラ
ッチ６０を介して遊星歯車機構５０のピニオンキャリヤ
５１に入力される。
【００７８】また、上記インプットシャフト１１に入力
されたエンジン１からの回転は、上記ローモードギヤ列
８０の第１ギヤ８１から、これに隣接するローディング
カム４０を介して第１変速機構２０の入力ディスク２１
に入力され、ローラー２３，２３を介して一体化出力デ
ィスク３４に伝達されると同時に、上記入力ディスク２
１からプライマリシャフト１２を介して、該シャフト１
２のエンジン側の端部に配置された第２変速機構３０の
入力ディスク３１にも入力され、上記第１変速機構２０
と同様に、ローラー３３，３３を介して一体化出力ディ
スク３４に伝達される。その場合に、図３に示す変速制
御ユニット１１０による増速用および減速用油圧ＰH，
ＰLの制御により、第１、第２変速機構２０，３０にお
けるローラー２３，３３の傾転角、つまり両変速機構２
０，３０の変速比が所定の変速比に制御される。
【００７９】そして、この第１、第２変速機構２０，３
０の一体化出力ディスク３４の回転は、該ディスク３４
の外周に設けられた第１ギヤ９１とセカンダリシャフト
１３上の第２ギヤ９２とでなるハイモードギヤ列９０を
介して上記遊星歯車機構５０のサンギヤ５２に伝達され
る。
【００８０】したがって、この遊星歯車機構５０には、
ピニオンキャリヤ５１とサンギヤ５２とに回転が入力さ
れることになるが、このとき、その回転速度の比が上記
第１、第２変速機構２０，３０の変速比制御によって所
定の比に設定されることにより、該遊星歯車機構５０の
インターナルギヤ５３の回転、即ちセカンダリシャフト
１３から出力ギヤ列４を介してデファレンシャル装置５
に入力される回転がゼロとされ、当該変速機１０がギヤ
ードニュートラルの状態となる。
【００８１】そして、この状態から上記第１、第２変速
機構２０，３０の変速比を変化させて、ピニオンキャリ
ヤ５１への入力回転速度とサンギヤ５２への入力回転速
度との比を変化させれば、変速機１０の全体としての変
速比（以下「最終変速比」という。）が大きな状態、即
ちローモードの状態で、インターナルギヤ５３ないしセ
カンダリシャフト１３が前進方向または後退方向に回転
し、当該車両が発進することになる。
【００８２】なお、このローモードにおいては、エンジ
ン１により当該自動車が正駆動状態にあるときに、図９
に示すような循環トルクが発生する。つまり、矢印ａで
示すように、エンジン１からのトルクがインプットシャ
フト１１の反エンジン側の端部からローモードギヤ列８
０を介してセカンダリシャフト１３側へ伝達される一
方、該セカンダリシャフト１３上の遊星歯車機構５０で
生じる反力としてのトルクが、矢印ｂで示すように、ハ
イモードギヤ列９０を介して無段変速機構２０，３０の
出力ディスク３４に還流されるのである。したがって、
このローモードでは、変速機構２０，３０においては、
トルクは出力ディスク３４から入力ディスク２１，３１
側に伝達されることになる。
【００８３】一方、上記のようにして前進方向に発進し
た後、所定のタイミングでハイモードクラッチ７０を締
結する一方、上記ローモードクラッチ６０を解放すれ
ば、インプットシャフト１１に入力されたエンジン１か
らの回転は、ローディングカム４０から、上記のローモ
ードの場合と同様にして、第１、第２変速機構２０，３
０の入力ディスク２１，３１に入力され、それぞれロー
ラー２３，３３を介して一体化出力ディスク３４に伝達
されると共に、さらに、ハイモードギヤ列９０からハイ
モードクラッチ７０を介してセカンダリシャフト１３に
伝達される。
【００８４】このとき、上記遊星歯車機構５０は空転状
態となって、最終変速比は上記第１、第２変速機構２
０，３０の変速比にのみ対応することになり、該最終変
速比が小さな状態、即ちハイモードの状態で無段階に制
御されることになる。
【００８５】次に、図３に示す変速制御ユニット１１０
とクラッチ制御ユニット１２０によって構成される当該
無段変速機１０の油圧制御回路について説明する。
【００８６】図１０に示すように、この油圧制御回路２
００には、オイルポンプ１０２から吐出される作動油の
圧力を所定のライン圧に調整してメインライン２０１に
出力するレギュレータバルブ２０２と、該メインライン
２０１から供給されるライン圧を元圧として所定のリリ
ーフ圧を生成し、これをリリーフ圧ライン２０３に出力
するリリーフバルブ２０４と、当該車両の運転者による
レンジの切り換え操作によって作動し、上記メインライ
ン２０１をＤレンジでは第１、第２出力ライン２０５，
２０６に、Ｒレンジでは第１、第３出力ライン２０５，
２０７にそれぞれ連通させると共に、ＮレンジおよびＰ
レンジではライン圧を遮断するマニュアルバルブ２０８
とが備えられている。
【００８７】上記レギュレータバルブ２０２およびリリ
ーフバルブ２０４には、ライン圧用リニアソレノイドバ
ルブ２０９およびリリーフ圧用リニアソレノイドバルブ
２１０がそれぞれ備えられていると共に、上記ライン圧
を元圧として一定圧を生成するレデューシングバルブ２
１１が備えられ、このレデューシングバルブ２１１で生
成された一定圧に基づいて、上記リニアソレノイドバル
ブ２０９，２１０がそれぞれ制御圧を生成するようにな
っている。そして、これらの制御圧が上記レギュレータ
バルブ２０２およびリリーフバルブ２０４の制御ポート
２０２ａ，２０４ａに供給されることにより、ライン圧
およびリリーフ圧の調圧値が各リニアソレノイドバルブ
２０９，２１０によってそれぞれ制御されることにな
る。
【００８８】また、この油圧制御回路２００には、変速
制御用として、上記ライン圧およびリリーフ圧に基づい
て、前進時および後退時のそれぞれにおいて、増速用油
圧ＰHおよび減速用油圧ＰLを生成する前進用三層弁２２
０および後退用三層弁２３０と、これらの三層弁２２
０，２３０を選択的に作動させるシフトバルブ２４１と
が備えられている。
【００８９】このシフトバルブ２４１は、一端の制御ポ
ート２４１ａに制御圧としてライン圧が供給されるか否
かによりスプールの位置が決定され、ライン圧が供給さ
れていないときは、該スプールが右側に位置して、上記
メインライン２０１を前進用三層弁２２０に通じるライ
ン圧供給ライン２４２に連通させ、また、ライン圧が供
給されたときには、スプールが左側に位置して、メイン
ライン２０１を後退用三層弁２３０に通じるライン圧供
給ライン２４３に連通させるようになっている。
【００９０】また、前進用および後退用の三層弁２２
０，２３０は同一の構成とされ、いずれも、図３に示す
変速制御ユニット１１０における油圧制御部１１１のバ
ルブボディ１１１ａに設けられたボア２２１，２３１
（図１１参照）に軸方向に移動可能に嵌合されたスリー
ブ２２２，２３２と、該スリーブ２２２，２３２に同じ
く軸方向に移動可能に嵌合されたスプール２２３，２３
３とを有する。
【００９１】そして、中央部に上記シフトバルブ２４１
から導かれたライン圧供給ライン２４２，２４３が接続
されたライン圧ポート２２４，２３４が、両端部に上記
リリーフ圧ライン２０３が分岐されてそれぞれ接続され
た第１、第２リリーフ圧ポート２２５，２２６，２３
５，２３６がそれぞれ設けられており、また、上記ライ
ン圧ポート２２４，２３４と第１リリーフ圧ポート２２
５，２３５との間には増速圧ポート２２７，２３７が、
同じくライン圧ポート２２４，２３４と第２リリーフ圧
ポート２２６，２３６との間には減速圧ポート２２８，
２３８が、それぞれ設けられている。
【００９２】この三層弁２２０，２３０の作用を前進用
三層弁２２０を例に取って説明すると、図１０に示すよ
うにスリーブ２２２とスプール２２３の位置関係が中立
位置にある状態からスリーブ２２２が相対的に図面上、
右側に移動すると、ライン圧ポート２２４と増速圧ポー
ト２２７との連通度、および第２リリーフ圧ポート２２
６と減速圧ポート２２８との連通度がそれぞれ増大し、
逆にスリーブ２２２が相対的に左側に移動すると、上記
ライン圧ポート２２４と減速圧ポート２２８との連通
度、および第１リリーフ圧ポート２２５と増速圧ポート
２２７との連通度がそれぞれ増大するようになってい
る。
【００９３】また、前進用および後退用三層弁２２０，
２３０の増速圧ポート２２７，２３７からそれぞれ導か
れたライン２４４，２４５と、同じく前進用および後退
用三層弁２２０，２３０の減速圧ポート２２８，２３８
からそれぞれ導かれたライン２４６，２４７とが上記シ
フトバルブ２４１に接続されている。
【００９４】そして、シフトバルブ２４１のスプールが
右側に位置するときに、前進用三層弁２２０の増速圧ポ
ート２２７および減速圧ポート２２８から導かれたライ
ン２４４，２４６が、図３に示す変速制御ユニット１１
０のトラニオン駆動部１１２における増速用油圧室１１
５1，１１５2に通じる増速圧ライン２４８および減速用
油圧室１１６1，１１６2に通じる減速圧ライン２４９に
それぞれ連通され、逆に、シフトバルブ２４１のスプー
ルが左側に位置するときは、後退用三層弁２３０の増速
圧ポート２３７および減速圧ポート２３８から導かれた
ライン２４５，２４７が、上記増速用油圧室１１５1，
１１５2に通じる増速圧ライン２４８および減速用油圧
室１１６1，１１６2に通じる減速圧ライン２４９にそれ
ぞれ連通されるようになっている。
【００９５】なお、図１１に示すように、上記前進用お
よび後退用三層弁２２０，２３０のスリーブ２２２，２
３２は、ステップモータ２５１，２５２によりそれぞれ
リンク部材２５３，２５４を介して軸方向に駆動される
ようになっている。また、これらのステップモータ２５
１，２５２によるスリーブ２２２，２３２の移動に応じ
てスプール２２３，２３３をスプリング２２９，２３９
のバネ力に抗して軸方向に移動させるカム機構２６０が
備えられている。
【００９６】このカム機構２６０は、図１１、図１２に
示すように、一方の端面が螺旋面状のカム面２６１ａと
されて、所定のトラニオン、具体的には第２無段変速機
構３０における上方に位置する第１トラニオン３５1の
ロッド３７の端部に取り付けられたプリセスカム２６１
と、前進用および後退用三層弁２２０，２３０のスプー
ル２２３，２３３の一端側にこれらに直交する方向に配
置されて、油圧制御部１１１のバルブボディ１１１ａに
回動自在に支持されたシャフト２６２と、このシャフト
２６２の一端部に取り付けられて、揺動端が上記プリセ
スカム２６１のカム面２６１ａに当接された従動レバー
２６３と、同じくシャフト２６２に取り付けられて、揺
動端が上記前進用および後退用三層弁２２０，２３０の
スプール２２３，２３３の一端に設けられた切り込み２
２３ａ，２３３ａに係合された前進用および後退用の駆
動レバー２６４，２６５とで構成されている。
【００９７】そして、上記第２変速機構３０における第
１ローラー３３1の傾転により、第１トラニオン３５1お
よびロッド３７が軸心Ｘ回りに一体的に回動したとき
に、上記プリセスカム２６１もこれらと一体的に回動し
て、そのカム面２６１ａに揺動端が当接した従動レバー
２６３が所定量揺動すると共に、シャフト２６２を介し
て前進用および後退用の駆動レバー２６４，２６５も同
じ角度だけ揺動することにより、その揺動角度に応じた
量だけ前進用および後退用三層弁２２０，２３０のスプ
ール２２３，２３３が軸方向に移動するようになってい
る。
【００９８】したがって、これらのスプール２２３，２
３３の位置は、第２変速機構３０のローラー３３（およ
び第１変速機構２０のローラー２３）の傾転角、換言す
ればこれらの変速機構２０，３０の変速比に常に対応す
ることになる。
【００９９】一方、図１０に示すように、上記油圧制御
回路２００には、クラッチ制御用として、第１、第２ソ
レノイドバルブ２７１，２７２が備えられており、上記
マニュアルバルブ２０８から導かれた第１出力ライン２
０５が第１ソレノイドバルブ２７１に、第２出力ライン
２０６が第２ソレノイドバルブ２７２にそれぞれ接続さ
れている。
【０１００】そして、第１ソレノイドバルブ２７１が開
いたときに、上記第１出力ライン２０５からのライン圧
に基づくクラッチ締結圧が、フェルセーフ用バルブ２７
３およびローモードクラッチライン２７４を介してロー
モードクラッチ６０の油圧室６５に供給されて該クラッ
チ６０を締結し、また、第２ソレノイドバルブ２７２が
開けば、上記第２出力ライン２０６からのライン圧に基
づくクラッチ締結圧が、ハイモードクラッチライン２７
５を介してハイモードクラッチ７０の油圧室７５に供給
されて、該クラッチ７０を締結するようになっている。
【０１０１】ここで、上記ローモードクラッチライン２
７４およびハイモードクラッチライン２７５にはそれぞ
れアキュムレータ２７６，２７７が備えられ、ローモー
ドクラッチ６０およびハイモードクラッチ７０への締結
圧の供給を緩やかに行わせることにより、これらのクラ
ッチ６０，７０の締結時におけるショックの発生を抑制
するようになっている。
【０１０２】なお、マニュアルバルブ２０８から導かれ
た第３出力ライン２０７は、上記フェールセーフ用バル
ブ２７３を介してシフトバルブ２４１の制御ポート２４
１ａに接続され、該マニュアルバルブ２０８がＲレンジ
の位置に移動したときに、ライン圧が上記シフトバルブ
２４１の制御ポート２４１ａに供給されて、該シフトバ
ルブ２４１のスプールを左側、即ち後退時用の位置に移
動させるようになっている。
【０１０３】また、上記フェールセーフ用バルブ２７３
を作動させるフェールセーフ用ソレノイドバルブ２７８
が備えられ、該ソレノイドバルブ２７８からの制御圧に
より上記フェールセーフ用バルブ２７３のスプールが右
側に位置して、上記第１出力ライン２０５およびローモ
ードクラッチライン２７４が連通するようになってい
る。
【０１０４】ここで、上記第１、第２ソレノイドバルブ
２７１，２７２およびフェールセーフ用ソレノイドバル
ブ２７８は、いずれも三方弁であって、当該ラインの上
流側と下流側とを遮断したときに、下流側のラインをド
レンさせるようになっている。
【０１０５】なお、以上の構成に加えて、図１０に示す
油圧制御回路２００には潤滑ライン２８１が設けられて
いる。この潤滑ライン２８１は、レギュレータバルブ２
０２のドレンポートから導かれ、当該変速機１０の第
１、第２変速機構２０，３０における各潤滑部に潤滑油
を供給するライン２８２と、遊星歯車機構５０や、ロー
モードクラッチ６０およびハイモードクラッチ７０のバ
ランス室６８，７８等の変速機構２０，３０以外の変速
機各部に潤滑油を供給するライン２８３とに分岐されて
おり、また、該ライン２８１には、潤滑油圧を所定値に
調整するリリーフバルブ２８４が接続されている。
【０１０６】そして、上記の変速機構２０，３０に通じ
るライン２８２の上流部は、潤滑油を冷却するクーラー
２８５が設置された冷却ライン２８６と、該クーラー２
８５をバイパスするバイパスライン２８７とに分岐され
ていると共に、冷却ライン２８６におけるクーラー２８
５の上流側には、オリフィス２８８と第１開閉バルブ２
８９とが並列に配置され、また、バイパスライン２８７
には該ライン２８７を開閉する第２開閉バルブ２９０が
設置されている。
【０１０７】ここで、上記第１、第２開閉バルブ２８
９，２９０による変速機構２０，３０に対する潤滑油の
供給制御について説明すると、第２開閉バルブ２９０
は、作動油の温度が所定値より低いとき、および作動油
の圧力が所定値より高いときに開き、これらのときにク
ーラー２８５を通過させることなく、変速機構２０，３
０に潤滑油を供給するようになっている。これは、油温
が低いときにはクーラー２８５によって潤滑油を冷却す
る必要がないから、これを抵抗の少ないバイパスライン
２８７により効率よく供給するためであり、また、油圧
が著しく高いときにクーラー２８５を通過させないの
は、該クーラー２８５の高圧による損傷や耐久性の低下
を防止するためである。
【０１０８】そして、これら以外の場合には第２開閉バ
ルブ２９０は閉じて、潤滑油はクーラー２８５によって
冷却された上で変速機構２０，３０に供給されることに
なり、これにより、特に入、出力ディスク２１，２２，
３１，３２のトロイダル面における潤滑油の油膜が良好
に保持され、該トロイダル面およびこれに接触するロー
ラー２３，３３の周面の耐久性が確保されることにな
る。
【０１０９】また、第１開閉バルブ２８９は、第２開閉
バルブ２９０が閉じた状態で、エンジン１の回転数が所
定値より低いとき、および当該車両の速度が所定値より
低いときに閉じられる。これは、低速時や低回転時は変
速機構２０，３０での潤滑油の要求量が少なくなる一
方、クラッチ６０，７０側では所要量の潤滑油が要求さ
れるので、潤滑油量がもともと少ないこれらのときに、
無段変速機構２０，３０側への潤滑油の供給量を抑制し
て、クラッチ６０，７０側への供給量を確保するためで
ある。
【０１１０】なお、上記ライン２８２によって無段変速
機構２０，３０に供給される潤滑油は、図３に示すよう
に、油路２８２ａによってローラー２３，３３の軸受部
に供給されると共に、ノズル２８２ｂから入、出力ディ
スク２１，２２，３１，３２のトロイダル面に噴射され
るようになっている。
【０１１１】この実施の形態に係る無段変速機１０は、
以上のような機械的構成および油圧制御回路２００の構
成を有すると共に、この油圧制御回路２００を用いて、
第１、第２変速機構２０，３０の変速比制御およびクラ
ッチ６０，７０の締結制御を行うことにより、変速機１
０の全体としての変速制御を行うコントロールユニット
３００を有する。
【０１１２】このコントロールユニット３００には、図
１３に示すように、当該車両の車速を検出する車速セン
サ３０１、エンジン１の回転数を検出するエンジン回転
数センサ３０２、エンジン１のスロットル開度を検出す
るスロットル開度センサ３０３、運転者によって選択さ
れたレンジを検出するレンジセンサ３０４等に加え、各
種の制御用として、作動油の温度を検出する油温センサ
３０５、変速機構２０，３０の入力回転数および出力回
転数をそれぞれ検出する入力回転数センサ３０６および
出力回転数センサ３０７、アクセルペダルの解放を検出
するアイドルスイッチ３０８、ブレーキペダルの踏込み
を検出するブレーキスイッチ３０９、並びに当該車両の
走行路面の勾配を検出する勾配センサ３１０等からの信
号が入力されるようになっている。
【０１１３】そして、これらのセンサやスイッチからの
信号が示す当該車両ないしエンジンの運転状態に応じ
て、ライン圧制御用およびリリーフ圧制御用のリニアソ
レノイドバルブ２０９，２１０、ローモードクラッチ６
０用およびハイモードクラッチ７０用の第１、第２ソレ
ノイドバルブ２７１，２７２、フェールセーフ用ソレノ
イドバルブ２７８、潤滑制御用の第１、第２開閉バルブ
２８９，２９０、並びに前進用三層弁２２０用および後
退用三層弁２３０用のステップモータ２５１，２５２等
に制御信号を出力するようになっている。
【０１１４】次に、上記油圧制御回路２００とコントロ
ールユニット３００による変速制御の基本的動作につい
て説明する。なお、ここでは、必要な場合以外、図１０
に示すマニュアルバルブ２０８がＤレンジ位置にあり、
これに伴ってシフトバルブ２４１のスプールが図面上、
右側の前進位置にある場合について説明し、また、変速
機構については、図３に示す第１変速機構２０の上方に
位置する第１ローラー２３1ないし第１トラニオン２５1
を例にとって説明する。
【０１１５】まず、油圧制御回路２００を用いた変速機
構２０，３０の変速比制御について説明すると、コント
ロールユニット３００からの信号により、油圧制御回路
２００におけるレギュレータバルブ用リニアソレノイド
バルブ２０９およびリリーフバルブ用リニアソレノイド
バルブ２１０が作動して、ライン圧制御用およびリリー
フ圧制御用の制御圧がそれぞれ生成され、これらがレギ
ュレータバルブ２０２およびリリーフバルブ２０４の制
御ポート２０２ａ，２０４ａにそれぞれ供給されること
により、所定のライン圧とリリーフ圧とが生成される。
【０１１６】これらの油圧のうち、ライン圧は、メイン
ライン２０１から上記シフトバルブ２４１およびライン
２４２を介して前進用三層弁（以下単に「三層弁」とい
う。）２２０のライン圧ポート２２４に供給される。ま
た、リリーフ圧は、ライン２０３を介して三層弁２２０
の第１、第２リリーフ圧ポート２２５，２２６に供給さ
れる。
【０１１７】そして、このライン圧とリリーフ圧とに基
づいて、三層弁２２０により変速制御ユニット１１０の
増速用油圧室１１５（１１５1，１１５2、以下同様）お
よび減速用油圧室１１６にそれぞれ供給される増速用油
圧ＰHおよび減速用油圧ＰLの差圧ΔＰ（＝ＰH−ＰL）の
制御が行われる。
【０１１８】この差圧制御は、変速機構２０のトラニオ
ン２５に作用するトラクション力Ｔに抗して該トラニオ
ン２５ないしローラー２３を所定の中立位置に保持する
と共に、この中立位置からトラニオン２５およびローラ
ー２３を軸心Ｘ方向に沿って移動させて該ローラー２３
を傾転させることにより、無段変速機構２０の変速比を
変化させるために行われるものである。
【０１１９】ここで、上記トラクション力Ｔについて、
説明すると、図１４に示すように、変速機構２０におい
て、入力ディスク２１のｃ方向の回転によりローラー２
３が駆動されるとき、該ローラー２３およびこれを支持
するトラニオン２５には、これらを入力ディスク２１の
回転方向ｃと同方向に引きずろうとする力が作用する。
また、このローラー２３のｄ方向の回転により出力ディ
スク２２がｅ方向（図３のｘ方向）に駆動されるとき、
その反力として、出力ディスク２２の回転方向ｅと反対
方向の力が該ローラー２３ないしトラニオン２５に作用
する。その結果、ローラー２３およびトラニオン２５に
は、図示の方向のトラクション力Ｔが作用することにな
るのである。
【０１２０】したがって、このトラクション力Ｔに抗し
てローラー２３を中立位置に保持するために、トラニオ
ン２５にロッド２７を介して取り付けられたピストン１
１３，１１４によって形成される増速用油圧室１１５お
よび減速用油圧室１１６に、差圧ΔＰが上記トラクショ
ン力Ｔと釣り合う大きさとなるように、増速用油圧ＰH
と減速用油圧ＰLとがそれぞれ供給されるのである。
【０１２１】そして、今、この状態から例えば無段変速
機構２０の変速比を小さく（増速）するものとし、ステ
ップモータ２５１により、三層弁２２０のスリーブ２２
２を、図１１において左側（図１０では右側）に移動さ
せれば、該三層弁２２０のライン圧ポート２２４と増速
圧ポート２２７との連通度、および第２リリーフ圧ポー
ト２２６と減速圧ポート２２８との連通度が大きくな
る。
【０１２２】そのため、図１０に示す増速圧ライン２４
８から上記増速用油圧室１１５に供給されている増速用
油圧ＰHは、相対的に高圧のライン圧により増圧される
と共に、減速圧ライン２４９から上記減速用油圧室１１
６に供給されている減速用油圧ＰLは、相対的に低圧の
リリーフ圧により減圧されて、差圧ΔＰが大きくなり、
その結果、この差圧ΔＰが上記トラクション力Ｔに打ち
勝って、トラニオン２５ないしローラ２３が図１５に示
すｆ方向に移動することになる。そして、この移動によ
り、ローラー２３は、入力ディスク２１との接触位置が
半径方向の外側に、出力ディスク２２との接触位置が半
径方向の内側にそれぞれ移動する方向に傾転して、当該
無段変速機構２０の変速比が増速されることになる。
【０１２３】そして、このローラー２３の傾転は、図１
２に示す第２無段変速機構３０においても同様に生じ、
トラクション力Ｔに打ち勝つ差圧ΔＰによるトラニオン
３５のｇ方向の移動により、ローラー３３は、入力ディ
スク３１との接触位置が半径方向の外側に、出力ディス
ク３２との接触位置が半径方向の内側にそれぞれ移動す
る方向に傾転することになるが、この傾転と一体的にカ
ム機構２６０におけるプリセスカム２６１が同方向（図
１１に示すｈ方向）に同じ角度だけ回転することによ
り、該カム機構２６０においては、従動レバー２６３、
シャフト２６２および駆動レバー２６４がいずれも図１
２に示すｉ方向に回動する。
【０１２４】その結果、三層弁２２０のスプール２２３
は、スプリング２２９のバネ力によってｊ方向、即ち図
１１の左方向に移動することになるが、この方向は上記
ステップモータ２５１によりスリーブ２２２を移動させ
た方向であり、したがって、上記のように、一旦、増大
したライン圧ポート２２４と増速圧ポート２２７との連
通度、および第２リリーフ圧ポート２２６と減速圧ポー
ト２２８との連通度が当初の中立状態に復帰することに
なる。
【０１２５】これにより、上記差圧ΔＰは再びトラクシ
ョン力Ｔと釣り合う状態となって上記のような変速動作
が終了し、無段変速機構２０（および３０）の変速比
は、所定量変化した上で固定されることになる。
【０１２６】その場合に、この変速動作は、上記スプー
ル２２３がスリーブ２２２との位置関係において所定の
中立状態となる位置まで移動した時点で終了することに
なるが、その位置はステップモータ２５１によりスリー
ブ２２２を移動させた位置であり、また、カム機構２６
０を介してローラー２３およびトラニオン２５の傾転角
に対応付けられた位置であるから、スリーブ２２２の位
置がローラー２３およびトラニオン２５の傾転角に対応
することになる。その結果、ステップモーター２５１の
制御量が当該無段変速機構２０の変速比に対応すること
になり、該ステップモーター２５１のパルス制御によ
り、無段変速機構２０（無段変速機構３０についても同
様）の変速比が制御されることになる。
【０１２７】なお、以上の動作はステップモータ２５１
により三層弁２２０のスリーブ２２２を反対側に移動さ
せた場合も同様に行われ、この場合、無段変速機構２０
の変速比は大きくなる（減速される）。
【０１２８】ここで、ステップモータ２５１，２５２に
出力する制御信号のパルス数に対する無段変速機構２
０，３０の変速比の変化の特性は例えば図１５に示すよ
うになり、パルス数の増加に応じて変速比が小さくなる
ように（増速）変化する。
【０１２９】次に、以上のような無段変速機構２０，３
０の変速比制御を用いた変速機１０の全体としての変速
比（最終変速比）の制御について説明する。
【０１３０】前述のように、無段変速機構２０，３０の
変速比は、ステップモータ２５１，２５２に対するステ
ップ制御により行われるが、このとき、変速機１０がロ
ーモードにあるかハイモードにあるかにより、すなわち
ローモードクラッチ６０とハイモードクラッチ７０のい
ずれが締結されているかにより、異なる最終変速比が得
られる。
【０１３１】まず、ハイモードにおいては、前述のよう
に、無段変速機構２０，３０の出力回転がハイモードギ
ヤ列９０およびハイモードクラッチ７０を介してセカン
ダリシャフト１３に直接伝達され、遊星歯車機構５０を
経由しないので、図１６に示すように、最終変速比のパ
ルス数に対する特性Ｈは、図１５に示す無段変速機構２
０，３０の変速比の特性と同じになる。ただし、ハイモ
ードギア列９０を構成する第１ギア９１と第２ギア９２
との径ないしは歯数の違いによって変速比自体の値が相
互に異なるようになることはいうまでもない。
【０１３２】一方、ローモードでは、前述のように、エ
ンジン１の回転がインプットシャフト１１からローモー
ドギヤ列８０およびローモードクラッチ６０を介して遊
星歯車機構５０のピニオンキャリヤ５１に入力されると
共に、無段変速機構２０，３０の出力回転がハイモード
ギヤ列９０を介して上記遊星歯車機構５０のサンギヤ５
２に入力される。その場合に、無段変速機構２０，３０
の変速比を制御することにより、上記ピニオンキャリヤ
５１に入力される回転の速度とサンギヤ５２に入力され
る回転の速度との比を所定の値に設定すれば、遊星歯車
機構５０の出力要素であるインターナルギヤ５３の回転
速度がゼロとなり、ギヤードニュートラルの状態が得ら
れる。
【０１３３】このとき、最終変速比は、図１６に符号
ア，イで示すように無限大となるが、この状態から上記
ステップモータ２５１，２５２に対する制御信号のパル
ス数を減少させることにより、無段変速機構２０，３０
の変速比を大きくする方向（減速側）に変化させて、上
記サンギヤ５２への入力回転速度を低下させれば、遊星
歯車機構５０のインターナルギヤ５３は前進方向に回転
し始め、パルス数の減少に従って最終変速比が小さくな
る特性Ｌが得られ、Ｄレンジのローモードが実現され
る。
【０１３４】そして、これらのＤレンジのローモード特
性Ｌとハイモード特性Ｈとは、図中符号ウで示すよう
に、所定のパルス数（図例では５００パルス付近）、即
ち変速機構２０，３０の所定の変速比（図例では１．８
付近）において交差するような特性になっている。した
がって、この交差点ウでローモードクラッチ６０とハイ
モードクラッチ７０の掛け替えを行えば、最終変速比を
連続的に変化させながら、モードの切り換えを行なうこ
とができることになる。
【０１３５】なお、上記のギヤードニュートラルの状態
からステップモータ２５１，２５２に対する制御信号の
パルス数を増加させることにより、変速機構２０，３０
の変速比を小さくする方向（増速側）に変化させて、上
記サンギヤ５２への入力回転速度を上昇させれば、遊星
歯車機構５０のインターナルギヤ５１は後退方向に回転
し始め、パルス数の増加に従って最終変速比の絶対値が
小さくなるＲレンジの特性Ｒが得られる。
【０１３６】そして、以上のような制御特性に基づき、
コントロールユニット３００は、当該車両の運転状態に
応じた最終変速比の制御を次のように行う。
【０１３７】すなわち、コントロールユニット３００
は、車速センサ３０１およびスロットル開度センサ３０
３からの信号に基づいて、現時点の車速Ｖとスロットル
開度θとを読み取り、これらの値と図１７に示すように
予め設定された変速特性のマップとから、目標エンジン
回転数Ｎｅｏを設定する。そして、この目標エンジン回
転数Ｎｅｏに対応する最終変速比（図１７の角度αに対
応する値）が得られるように、図１６の制御特性に基づ
いて、上記のようなステップモータ２５１，２５２に対
するパルス制御と、図１０に示す第１、第２ソレノイド
バルブ２７１，２７２に対する制御によるローモードク
ラッチ６０およびハイモードクラッチ７０の締結制御と
を行うのである。
【０１３８】ところで、この無段変速機１０において、
エンジン１の駆動トルクを駆動輪に伝達する動力伝達経
路は、ローモードクラッチ６０が締結され、ハイモード
クラッチ７０が開放されたローモードでは、インプット
シャフト１１からローディングカム４０を介して変速機
構２０，３０、ハイモードギア列９０及び遊星歯車機構
５０を経由してサカンダリシャフト１３に至る経路と、
インプットシャフト１１からローモードギア列８０を介
して遊星歯車機構５０のみを経由してサカンダリシャフ
ト１３に至る経路とがあり、一方、ローモードクラッチ
６０が開放され、ハイモードクラッチ７０が締結された
ハイモードでは、インプットシャフト１１からローディ
ングカム４０を介して変速機構２０，３０及びハイモー
ドギア列を経由して直接サカンダリシャフト１３に至る
経路がある。
【０１３９】したがって、エンジン１の１サイクル中の
燃焼圧の変動により該エンジン１の出力回転に角速度変
動（回転変動）が生じた場合には、その回転変動は、上
記動力伝達経路を介してサカンダリシャフト１３の回転
に影響を及ぼし、該サカンダリシャフト１３の回転変動
に起因して、駆動軸６ａ，６ｂから駆動輪に回転変動が
生じ、さらには車体へと伝わって、車体振動が発生する
という問題がある。
【０１４０】一方、この無段変速機１０においては、Ｄ
レンジでは、ローモードでもハイモードでも、上記のよ
うに動力伝達経路が変速機構２０，３０を経由し、エン
ジン１側からの入力回転を無段階比率に変速して一体化
出力ディスク３４から駆動輪側に出力することができる
ので、この無段変速機１０における上記コントロールユ
ニット３００には、Ｄレンジで走行中等に、通常の変速
制御に加えて、上記のようなエンジン１の回転変動を打
ち消して、回転変動の低減された出力回転を一体化出力
ディスク３４から駆動輪側に出力するように変速機構２
０，３０の変速比を変化させる制御プログラムが格納さ
れている。
【０１４１】まず、この出力回転変動低減制御の原理を
先に概略説明すると、エンジン１の角速度Ωｅは次の数
式１のように表わされる。ここで、第一項（Ω０）は基
本の角速度、すなわち角速度の中心点であり、第二項
（Ωｔ・ｓｉｎωｔ）は、振幅を（Ωｔ）とした場合の
変動成分、ｔは時間である。
【０１４２】
【数１】 変速機構２０，３０の変速比をＮｇとすると、セカンダ
リシャフト１３に連結し、駆動輪側に出力回転を出力す
る一体化出力ディスク３４ないし第１ギア９１の回転数
は、次の数式２のように表わされ、同式２を展開した第
二項（Ｎｇ・Ωｔ・ｓｉｎωｔ）で示される変動成分に
より振動を生じることがわかる。
【０１４３】
【数２】 ここで、変速機構２０，３０の変速比Ｎｇを、上記振動
系と逆位相の振動系として表わすと、次の数式３のよう
になる。ここで、第一項（Ｎｇ０）は基本の変速比、す
なわち変速比の中心点であり、第二項（Ｎｇｔ・ｓｉｎ
ωｔ）は、振幅を（Ｎｇｔ）とした場合の変動成分であ
る。
【０１４４】
【数３】 上記式３を式２に代入して展開し、整理すると、次の数
式４のように表わされる。
【０１４５】
【数４】 ここで、最終第二項の括弧内を次の数式５のようにＤと
おく。
【０１４６】
【数５】 また、変速機構２０，３０の変速比Ｎｇの振幅Ｎｇｔを
次の数式６のようにおく。
【０１４７】
【数６】 すると、Ｄは次の数式７のように表わされる。
【０１４８】
【数７】 ここで、通常、ΩｔはΩ０に比べてかなり小さいから、
Ｄは０に近くなる。
【０１４９】すなわち、エンジン１の角速度Ωｅが上記
式１のように変動しても、変速機構２０，３０の変速比
Ｎｇの振幅Ｎｇｔを例えば式６のように設定したうえ
で、該変速比Ｎｇを逆位相で変化させることによって、
式４において、一体化出力ディスク３４ないし第１ギア
９１の回転数（Ｎｇ・Ωｅ）は、最終第一項の（Ｎｇ０
・Ω０）という固定成分だけで略表わされることにな
り、これにより、駆動輪側への出力回転の変動が低減さ
れることになる。なお、上記式６は、式５における第三
項の二次成分を０として、Ｄ＝０を解いたものである。
【０１５０】この出力回転変動低減制御は、図１８に示
すフローチャートに従って行なわれ、まずステップＳ１
でエンジン回転数Ｎが所定値Ｋ以下か否かを判定し、Ｎ
Ｏの場合、つまりエンジン回転数Ｎが比較的大きい場合
には当該制御は行なわれない。すなわち、エンジン１側
からの入力回転数が大きいときには、該入力回転におい
て角速度変動ないしエンジン１の出力変動がそれほど大
きく現れないので、そのような状態のときには、徒に過
度の制御を実行しないのである。
【０１５１】一方、逆にエンジン回転数Ｎが所定値Ｋ以
下の場合、つまり入力回転において角速度変動ないしエ
ンジン１の出力変動が大きく現れるような状態のときに
は、ステップＳ２に進んで、スロットル開度ＴＶＯが所
定値Ｃ１以上か否かを判定する。すなわち、車両が加速
走行をしているか、定常走行をしているかを判定するの
である。そして、ＮＯの場合、すなわち、スロットル開
度ＴＶＯがそれほど大きくなく、定常走行をしている場
合には、ステップＳ３に進んで、ステップモータのパル
ス数Ｐ（ｔ）を、上記式３に準じて、エンジン１側から
の入力回転の変動に対して逆位相で制御する。ここで、
図中、Ｐｏは現時点における変速制御パルスの中心値、
Ｐｔｏは現時点における変速制御パルスの振幅であっ
て、上記式６に準じて設定された値、Ｗｏは現時点にお
ける角速度である。これにより、定常走行時の駆動輪側
への出力回転の変動が低減されることになる。
【０１５２】一方、ステップＳ２でスロットル開度ＴＶ
Ｏが所定値Ｃ１以上であるとき、つまり加速走行をして
いる場合には、ステップＳ４に進んで、さらにスロット
ル開度ＴＶＯが第２の所定値Ｃ２以下か否かを判定す
る。ここで、この第２所定値Ｃ２は、上記第１所定値Ｃ
１よりも大きい値とされている。すなわち、車両が緩加
速走行をしているか、急加速走行をしているかを判定す
るのである。そして、ＮＯの場合、つまり急加速走行を
していると判定された場合には、加速応答性が重要視さ
れ、速やかな本来の変速制御の実行が要求されるので、
当該制御は行なわれない。
【０１５３】これに対し、緩加速走行であると判定され
たときは、ステップＳ５に進んで、ステップモータのパ
ルス数Ｐ（ｔ）を、上記式３に準じて、エンジン１側か
らの入力回転の変動に対して逆位相で制御する。ここ
で、図中、Ｐ１は目標変速制御パルスの中心値、Ｐｔ１
は目標変速制御パルスの振幅であって、上記式６に準じ
て設定された値、Ｗ１は目標変速制御パルスの出力時に
おける角速度であり、それぞれ前述のＰｏ、Ｐｔｏ及び
Ｗｏとの相加平均値を用いている。これにより、緩加速
走行時の駆動輪側への出力回転の変動が低減されること
になる。
【０１５４】なお、上記制御に代えて、ステップＳ２で
定常走行をしていると判定されたときに、ステップＳ３
に進まず、当該制御を行なわないようにしてもよい。す
なわち、ステップＳ１でエンジン回転数Ｎが所定値Ｋ以
下で角速度変動ないしエンジン１の出力変動が大きく現
れるような状態と判断されても、定常走行時は加速時に
比べるとそのような変動がそれほど大きくは現れないの
であるから、そのような状態のときには、徒に過度の制
御を実行しないようにするのである。
【０１５５】以上のようにして、この無段変速機１０に
おいては、Ｄレンジで走行中等に、通常の変速制御に加
えて、エンジン１の入力回転変動を打ち消すように変速
機構２０，３０を制御して、車体振動を抑制しようとす
るが、このような車体振動の問題は、ローモードクラッ
チ６０、ハイモードクラッチ７０のいずれもが開放され
て、動力伝達経路が遮断状態にあるＮレンジやＰレンジ
等の非走行レンジでも起こり得る問題である。
【０１５６】すなわち、ＮレンジやＰレンジ等の非走行
レンジでは、いずれの動力伝達経路も遮断状態とされる
ので、エンジン１の回転により、変速機構２０，３０の
一体化ディスク３４、ないしローモードギア列８０の第
１、第２ギア８１，８２及びハイモードギア列９０の第
１、第２ギア９１，９２等が空転状態となる。
【０１５７】しかしながら、このように、駆動側と駆動
輪側との間の動力伝達経路が遮断されていても、上記の
ようにセカンダリシャフト１３の軸線上に配設された第
２ギア８２，９２等の回転要素が、エンジン１のアイド
ル回転等の入力回転により回転しているから、これによ
り、例えば同じくセカンダリシャフト１３の軸線上に配
設された遊星歯車機構５０内の回転要素が共振する等し
て、やはり車体振動が発生することになるのである。
【０１５８】そこで、この無段変速機１０における上記
コントロールユニット３００には、非走行レンジにおい
て、エンジン１の回転変動によって発生する車体振動を
変速機構２０，３０の変速比制御により抑制する制御プ
ログラムが格納されている。
【０１５９】この非走行レンジ変速比制御は、図１９に
示すフローチャートに従って行なわれる。まずステップ
Ｓ１１でレンジがＮレンジあるいはＰレンジの非走行レ
ンジであるか否かが判定され、ＹＥＳの場合は、次いで
ステップＳ１２で油温ｔが０°Ｃ以上かどうか、つまり
作動油の粘度がそれほど高くならない常温時かどうかが
判定される。さらに、常温時の場合は、ステップＳ１３
でアイドルアップ状態でないか否かが判定され、以上の
結果に応じて、レンジがＮレンジあるいはＰレンジの非
走行レンジである場合に、変速機構２０，３０の変速比
Ｎｇが、第１変速比Ｎｇ１（ステップＳ１４）、第２変
速比Ｎｇ２（ステップＳ１５）、又は第３変速比Ｎｇ３
（ステップＳ１６）にそれぞれ制御される。
【０１６０】なお、ステップＳ１３におけるアイドルア
ップ状態であるかどうかの判定は、アイドルスイッチ３
０８がＯＮで、エンジン回転数センサ３０２で検出され
るエンジン回転数が、例えばエアコン等の作動によりエ
ンジンの駆動負荷が増大して通常のアイドル回転数より
大きい回転数に制御されているか否か等により判定され
る。
【０１６１】ここで、この無段変速機１０においては、
Ｄレンジにおける発進時には、変速機構２０，３０の変
速比をギヤードニュートラルを実現する変速比とせず、
図２０に示すように、変速機構２０，３０の変速比を、
ギヤードニュートラルを実現する変速比Ｎｇｇから前進
方向（変速機構２０，３０の変速比を大きくする方向
（減速側））にずらせた変速比Ｎｇｏとして、変速機構
２０，３０の変速比をただ一点しかないギヤードニュー
トラルを実現する変速比Ｎｇｇに正確に制御することの
困難性を回避しつつ、トルクコンバータを備える自動変
速機のようにクリープ力を生成するようになっている。
【０１６２】そして、上記第１〜第３変速比Ｎｇ１，Ｎ
ｇ２，Ｎｇ３は、この順に、上記Ｄレンジにおける発進
時の変速比Ｎｇｏよりも徐々に増速側の変速比とされて
いる。すなわち、いずれの場合においても、非走行レン
ジにおいては、変速機構２０，３０の変速比Ｎｇ１，Ｎ
ｇ２又はＮｇ３が、走行レンジにおける発進時の変速比
Ｎｇｏに比べて増速側であるので、変速機構２０，３０
の慣性が大きくなり、エンジン１に対する回転抵抗が増
して、該エンジン１の回転変動が低減され、その結果、
車体振動が抑制されることになる。
【０１６３】その場合に、アイドルアップ状態、つまり
アイドル回転数が高められて、エンジン抵抗が増大した
状態（ステップＳ１４）のときは、アイドルアップがＯ
ＦＦの状態（ステップＳ１５）のときに比べて、変速機
構２０，３０の変速比の増速側への変化が小さくされる
から、これにより、エンジン１の燃費性能の低下が抑制
される。
【０１６４】また、これとは逆に、アイドルアップ状態
（ステップＳ１４）のときは、アイドルアップがＯＦＦ
の状態（ステップＳ１５）のときに比べて、変速機構２
０，３０の変速比の増速側への変化を大きくしてもよ
い。エンジン１の回転変動がより低減され、車体振動が
有効に抑制されることになるからである。
【０１６５】さらに、作動油の温度が低いとき、つまり
作動油の粘度が高くなって、振動が伝わり易い状態（ス
テップＳ１６）のときは、常温時（ステップＳ１４又は
ステップＳ１５）に比べて、変速機構２０，３０の変速
比の増速側への変化が大きくされるから、エンジンの回
転変動がより低減され、その結果、車体振動が有効に抑
制されることになる。
【０１６６】また、これとは逆に、作動油の温度が低い
ときは、作動油の粘度が高くなって、エンジン１の回転
負荷が増大するから、そのようなのとき（ステップＳ１
６）は、常温時（ステップＳ１４又はステップＳ１５）
に比べて、変速機構２０，３０の変速比の増速側への変
化を小さくしてもよい。エンジン１に過大な負荷を作用
させることが回避できるからである。
【０１６７】さらには、油温による区分をさらに細分化
し、作動油の粘度が著しく高くなって、エンジン１の回
転変動が殆ど抑制される状態の極低温時、低温時、常温
時の順に、変速機構２０，３０の変速比の増速側への変
化を大きくするようにしてもよい。極低温時においてエ
ンジン１に過大な負荷が作用し、エンジン１の燃費性能
が低下することを抑制できると共に、常温時において車
体振動を効果的に抑制できるからである。
【０１６８】なお、このような非走行レンジにおいて
も、前述のＤレンジにおける出力回転変動低減制御のよ
うに、エンジン１の入力回転変動を打ち消すように、変
速機構２０，３０の変速比を逆位相で周期的に変化させ
るようにしてもよい。
【０１６９】また、図２１に示すように、例えばハイモ
ードギア列９０の第２ギア９２にフライホイールのよう
なイナーシャ付与のための質量マス部材９２ａを取り付
けて回転変動を低減するようにしてもよい。このとき、
より大きな慣性を得るための大型のマス部材９２ａを図
面上手前側に有する第２ギア９２を先に組み付けたの
ち、第１ギア９１を同じく図面上手前側から組み付けよ
うとする場合において、該第１ギア９１の組付け性を改
善するため、図示したように、上記マス部材９２ａに、
第１ギア９１が干渉せず通過できるような円弧形状の切
欠きを設けるとよい。そして、その場合には、該マス部
材９２ａの切欠きは、軸心対称に二個形成し、第２ギア
９２の回転に均衡がとれるようにする。
【０１７０】前述したように、この無段変速機１０にお
いては、コントロールユニット３００は、図１７に示し
たような、予め車速とスロットル開度に応じて設定され
た変速特性のマップを用い、これと車速センサ３０１で
検出される車速の実測値、及びスロットル開度センサ３
０３で検出されるスロットル開度の実測値を当てはめ
て、現実の走行状態に最適となるエンジン回転数の目標
値を求め、そして該目標エンジン回転数に対応する最終
変速比が得られるように、図１６に示したような制御特
性に基づいて、変速機構２０，３０の変速比を無段階に
変化させる変速制御を行なう。
【０１７１】そして、発進当初は、ローモードクラッチ
６０が締結され、ハイモードクラッチ７０が解放された
ローモードでエンジン１の駆動トルクの動力伝達が行な
われ、車速ないしスロットル開度で示される車両の走行
状態が、図１７中に示すモード切換ラインを横切って変
化するときに、今度はローモードクラッチ６０が解放さ
れ、ハイモードクラッチ７０が締結されたハイモードで
の動力伝達に切り換えられる。そして、以降は、車両の
走行状態が変化して、図１７に示すローモード領域とハ
イモード領域との間を行き来する毎に、クラッチ６０，
７０の掛け替え、すなわち動力伝達経路の切換え、ない
しはモードの切換えが行なわれることになる。
【０１７２】その場合に、これらの切換えが行なわれる
上記モード切換ライン上では、Ｄレンジのローモード特
性Ｌとハイモード特性Ｈとにおいて、相互に最終変速比
が同じとなっているから、該最終変速比を連続的に変化
させながら、切換時の大きなショックを抑制しつつモー
ドの切換えを行なうことができる。
【０１７３】ところで、車両の走行状態が上記モード切
換ラインを横切って変化するのは、一つには運転者自身
のアクセル操作により車速ないしスロットル開度が変化
する場合があるが、これ以外に、運転者のアクセルペダ
ルの踏み込みが一定、つまりスロットル開度が同一のと
きに、例えば車両が登坂降坂を繰り返す坂道に入ったよ
うなときにも起こる。つまり、路面勾配の変化に伴って
エンジン１の駆動負荷が変化し、車速が増減するからで
ある。そして、このときに、車速が上記モード切換ライ
ンを挟んで加減速を繰り返すと、動力伝達経路ないしモ
ードの切換えが短時間中に頻繁に起こり、その切換制御
にハンチングが起こるという不具合が生じる。
【０１７４】また、運転者としては、アクセル操作をし
ていないのであるから、該切り換えに伴うショックに対
する違和感が大きく、それが頻繁に起こることにもな
る。
【０１７５】そこで、この無段変速機１０における上記
コントロールユニット３００には、ローモードとハイモ
ードとの間の切換えを行なう際に、該切換制御のハンチ
ングを抑制し、それに伴う違和感の大きいショックを有
効に回避するための制御プログラムが格納されている。
【０１７６】このモード切換制御は、図２２に示すフロ
ーチャートに従って行なわれ、まずステップＳ２１で各
種信号を読み込んだのち、ステップＳ２２でモードの切
換中か否かを判定する。すなわち、変速機構２０，３０
の入力回転数ＥＳＰが、モード切換ラインに対応する最
終変速比ｃ（＝エンジン回転数／車速）と現車速Ｖとを
乗算して得られる値に略等しいか否かを判定するのであ
る。そして、ＹＥＳの場合は、ステップＳ２３に進ん
で、ローモードクラッチ６０とハイモードクラッチ７０
との掛け替え中は、最終変速比を上記切換ライン対応変
速比ｃに固定しておく。これは、クラッチの掛替えには
所定の時間が必要とされ、掛替え終了時点では走行状態
が変化してしまってモード切換ラインから外れ、その結
果、切換ショックが生じる場合があるので、そのような
ことのないように、クラッチの掛替動作中は、最終変速
比を切換ライン対応変速比ｃに固定しておいて、上記シ
ョックを回避しようとするものである。
【０１７７】一方、ステップＳ２２でモードの切換中で
はない、つまり走行状態が図１７に示すローモード領域
又はハイモード領域にある場合は、次にステップＳ２４
でハイモード領域かどうかをみて、ハイモードのとき
は、ステップＳ２５で減速中か否かを判定する。そし
て、ＹＥＳの場合は、次にステップＳ２６で前回加速中
であったかどうかをみて、加速中であった場合、つまり
今回初めて加速から減速に転じた場合には、ステップＳ
２７で現時点における変速比を維持し、ステップＳ２８
で走行状態が減速ライン上に到達するまで、その変速比
固定を続ける。
【０１７８】このとき、コントロールユニット３００に
格納された変速マップには、図２３に示すように、スロ
ットル開度毎に（図２３にはそのうちの一つを拡大図
示）、モード切換ラインを挟むローモード領域及びハイ
モード領域の所定の範囲内で、二つの変速特性のライン
が設定されており、それぞれ、同範囲内で、目標エンジ
ン回転数が高く設定された方が加速用変速ラインと、低
く設定された方が減速用変速ラインとされている。そし
て、これらの二つの変速特性ラインが設定されている範
囲内において、例えば、上記のようにハイモード領域内
で加速中であったものが路面勾配等の影響を受ける等し
て減速に転じた場合には、コントロールユニット３００
は、それまで用いていた加速用変速ラインを減速用変速
ラインに切り換えるのである。そして、その場合に、該
切換期間中は、その変速ラインの切換えが開始された時
点における変速比が上記ステップＳ２７のように維持さ
れるから、図２３に概念的に示すように、加速用変速ラ
イン上の符号カで示す走行状態から該加速用変速ライン
上を低車速側に後戻りするのではなく、減速用変速ライ
ン上の符号キで示す走行状態に移行し、したがって加速
用ラインと減速用ラインとの間の変速特性の切換えの前
後に渡って変速比が同一となり、その結果、変速比が急
変せず、切換えに伴うショックの発生が抑制されること
になる。
【０１７９】そして、ステップＳ２８で加速用変速ライ
ンから減速用変速ラインへの切換えが終了したと判定さ
れたときには、該減速用変速ラインを用いた変速制御が
行なわれる。つまり、前述したように、ステップＳ２９
で、車速Ｖとスロットル開度ＴＶＯとから目標エンジン
回転数ＥＳＰＯを求め、次いでステップＳ３５で、該目
標エンジン回転数ＥＳＰＯと、変速機構２０，３０の現
入力回転数（エンジン回転数）ＥＳＰとの偏差ΔＮを算
出し、そしてステップＳ３６で、その偏差ΔＮに対応す
るパルス数ΔＰＵＬＳを設定して、最終的にステップＳ
３７で、該パルス数ΔＰＵＬＳをステッピングモータに
出力することになる。
【０１８０】また、ステップＳ２４でローモードである
と判定された場合には、ステップＳ３０に進み、以下ス
テップＳ３１からステップＳ３４で上記に準じた制御が
行なわれる。すなわち、同じく図２３に概念的に示すよ
うに、ローモード領域の減速用変速ライン上の符号サで
示す走行状態において減速から加速に転じた場合には、
該走行状態サから減速用変速ライン上を高車速側に後戻
りするのではなく、加速用変速ライン上の符号シで示す
走行状態に移行するのである。そして、加速用変速ライ
ンへの切り換えが終了したときに、該加速用変速ライン
を用いる変速制御が実行され、上記ステップＳ３５〜ス
テップＳ３７で最終的にステッピングモータのパルス数
制御、つまり変速制御が行なわれる。
【０１８１】このように、同一のスロットル開度に対し
て、加速用変速ラインと減速用変速ラインとが設けられ
ているから、例えば図２３において、運転者がアクセル
操作をしていない状態で、車両が下り坂に入って加速走
行となり、加速用ライン上を符号スのように変化してい
るとすると、モード切換ラインを横切った時点でモード
の切り換えが行なわれる。そしてハイモード領域に入っ
てから、次に路面が登り坂となって減速走行となったと
きには、符号カから減速用ライン上の符号キの状態に移
行し、そののち該減速用ライン上を符号クのように変化
して、再びモード切換ラインを横切った時点でモードの
切り換えが行なわれる。
【０１８２】さらに、ローモード領域に入ってから、次
に走行路面がまた下り坂となって車両が加速状態となる
と、符号サから符号シのように加速用変速ライン上に移
行して、該加速用ライン上を符号スのように移動するこ
とになる。
【０１８３】したがって、同一のスロットル開度に対し
て単一の変速特性ラインのみが設定され、例えば上記設
例でいえば、符号カの状態から同じ加速変速ライン上を
反ス方向に移動したり、又は符号サの状態から同じ減速
変速ライン上を反ク方向に移動したりする場合に比べ
て、上記符号カの状態からキの状態、又は符号サの状態
からシの状態に移行するのに要する時間だけ、先のモー
ド切換が起こってから次のモード切換えが起こるまでの
時間が長引き、これにより、モード切換制御のハンチン
グが抑制され、それに伴う違和感の大きいショックの頻
繁な発生が低減されることになる。
【０１８４】なお、その場合に、変速特性ラインの切換
中に変速比をライン切換開始時点における変速比に固定
する制御に代えて、図２３に符号ケ又は符号セで示すよ
うに、一気に特性ラインの切換えを行なってもよい。こ
の場合は、変速特性ラインの切換えには時間が費やされ
ないけれども、上記符号ケの状態からク方向に移動して
モード切り換えラインを横切るまでの時間が、符号カの
状態から反ス方向に移動してモード切り換えラインを横
切るまでの時間に比べて長くかかることになり、また、
上記符号セの状態からス方向に移動してモード切り換え
ラインを横切るまでの時間が、符号サの状態から反ク方
向に移動してモード切り換えラインを横切るまでの時間
に比べて長くかかることになるから、これによってもモ
ード切換制御のハンチングが抑制され、それに伴う違和
感の大きいショックの頻繁な発生が低減されることにな
る。
【０１８５】さらに、加速用変速ラインと減速用変速ラ
インとが、モード切換ラインを挟む所定の範囲内におい
てのみ個別に設定されているから、これらの両特性を格
納するコントロールユニット３００のメモリの容量消費
が抑制される。なお、これらの二つの変速ラインをモー
ド切換ラインを挟む狭い範囲で設定すると、該変速ライ
ンの切換え前後におけるエンジン回転数の変化が大きく
なるので、メモリの容量消費との兼ね合いにおいて、二
つの変速ラインを個別に設定する範囲を定めることが好
ましい。
【０１８６】
【発明の効果】以上説明したように、本願の第１発明に
よれば、少なくともエンジン負荷及び車速を含む車両の
走行状態に応じて、無段変速機構に対する変速比制御に
用いる変速特性及び伝達経路切換手段に対する動力伝達
経路の切換制御に用いる動力伝達経路切換特性が設定さ
れており、上記変速特性として、同一のエンジン負荷に
対して、加速中にのみ用いられる加速用変速特性と、減
速中にのみ用いられる減速用変速特性とが個別に設定さ
れているから、車両が加速から減速又は減速から加速に
変化する毎に、相互に異なる変速特性が用いられること
になり、同一のエンジン負荷に対して、加速減速共通の
単一の変速特性のみが設定されている場合に比べて、動
力伝達経路の切換制御のハンチングが抑制され、それに
伴うショックが低減されることになる。
【０１８７】すなわち、例えば、前述のように、運転者
がアクセル操作をしておらず、したがって同一のエンジ
ン負荷で、路面勾配の変化等により車速が増加から減少
に転じたとすると、変速制御に用いられる変速特性は、
加速用変速特性から減速用変速特性に切り換えられるこ
とになる。この切換えの前後においては車速は同一であ
るから、今まで用いてきた加速用変速特性上における動
力伝達経路切換特性点の車速と上記切換時の車速との差
に比べて、これから用いる減速用変速特性上における動
力伝達経路切換特性点の車速と上記切換時の車速との差
の方が、動力伝達経路切換特性点をむすんで得られる動
力伝達経路切換えラインの傾きに起因して大きくなるよ
うに設定しておけば、先に車速が加速用変速特性上の動
力伝達経路切換特性点を横切って動力伝達経路の切換え
が行なわれてから、次に車速が減速用変速特性上の動力
伝達経路切換特性点を横切って動力伝達経路の切換えが
行なわれるまでの時間が長引くことになり、これによ
り、単一の変速特性のみを用いる場合に比べて、動力伝
達経路の切換制御のハンチングが抑制され、それに伴う
ショックが低減されることになる。
【０１８８】なお、以上は、車速が増加から減少に転じ
る場合で説明したが、逆に減少から増加に転じる場合に
おいても、うえに準じて同様の作用が得られることはい
うまでもない。
【０１８９】その場合に、第２発明によれば、特に、ギ
ヤードニュートラル発進方式を採用する無段変速機にお
いて、また、第３発明によれば、特に、トロイダル式無
段変速機において、さらに、第４発明によれば、特に、
ギヤードニュートラル発進方式を採用するトロイダル式
無段変速機において、それぞれ第１発明と同様の作用が
得られることになる。
【０１９０】次に、第５発明によれば、特に、車速が増
加から減少又は減少から増加に転じたときは、加速用変
速特性を用いる変速比制御と減速用変速特性を用いる変
速比制御との間で切換えが行なわれ、そして、その切換
期間中は、該切換えの開始時点における無段変速機構の
変速比が一定に保持されるから、加速用と減速用との間
の変速特性の切換えの前後に渡って変速比が同一とな
り、したがって変速比が急変せず、切換えに伴うショッ
クが低減されることになる。
【０１９１】そして、第６発明によれば、特に、加速用
変速特性と減速用変速特性とが、前述の動力伝達経路切
換えラインが設定される領域を挟む所定の範囲内におい
てのみ個別に設定されているので、広い範囲でこれらの
両変速特性を設定する場合に比べて、少ない容量のメモ
リでこれらの特性を格納することができ、また、狭い範
囲でこれらの両変速特性を設定する場合に比べて、変速
特性の切換え前後におけるエンジン回転数の変化が低減
され、ショックが抑制されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施の形態に係るトロイダル式無段
変速機の機械的構成を示す骨子図である。
【図２】 同変速機の要部の具体的構造を示す展開図で
ある。
【図３】 図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】 ハイモードギア列を構成する第１ギアの組付
けの態様を示す断面図である。
【図５】 同第１ギアの別の組付けの態様を示す拡大断
面図である。
【図６】 ローディングカムとローモードギア列を構成
する第１ギア及び入力ディスクとの組付け関係を示す一
部切欠き図である。
【図７】 インプットシャフト上の構成を示す拡大断面
図である。
【図８】 セカンダリシャフト上の構成を示す拡大断面
図である。
【図９】 本発明の実施の形態に係るトロイダル式無段
変速機における循環トルクの流れを説明する概略線図で
ある。
【図１０】 同変速機の油圧制御の回路図である。
【図１１】 図３のＢ方向からみた変速制御用の油圧を
生成する三層弁の部分断面図である。
【図１２】 図３のＣ方向からみたカム機構の部分断面
図である。
【図１３】 本発明の実施の形態に係るトロイダル式無
段変速機における制御システム図である。
【図１４】 変速制御の前提となるトラクション力の説
明図である。
【図１５】 ステップモータのパルス数とトロイダル変
速比との関係を示す特性図である。
【図１６】 ステップモータのパルス数と最終変速比と
の関係を示す特性図である。
【図１７】 変速制御に用いられる特性図である。
【図１８】 コントロールユニットが行なう出力回転変
動低減制御のフローチャート図である。
【図１９】 コントロールユニットが行なう非走行レン
ジ変速比制御のフローチャート図である。
【図２０】 同非走行レンジ変速比制御における特性図
である。
【図２１】 回転変動を低減するためのマス部材をハイ
モードギア列を構成する第２ギアに組み付ける態様を示
す説明図である。
【図２２】 コントロールユニットが行なうモード切換
制御のフローチャート図である。
【図２３】 同モード切換え制御に用いられる特性図の
特徴を拡大図示する説明図である。
【符号の説明】
１ エンジン １０ トロイダル式無段変速機 １１ インプットシャフト １２ プライマリシャフト １３ セカンダリシャフト ２０，３０ 無段変速機構 ２１，３１ 入力ディスク ２２，３２ 出力ディスク ３４ 一体化出力ディスク ２３，３３ ローラー ２５ トラニオン ５０ 遊星歯車機構 ５１ ピニオンキャリヤ ５２ サンギヤ ５３ インターナルギヤ ６０ ローモードクラッチ ７０ ハイモードクラッチ ８０ ローモードギヤ列 ９０ ハイモードギヤ列 ９１ ハイモードギヤ列の第１ギア ９２ ハイモードギヤ列の第２ギア １００ 変速機ケース １１０ 変速制御ユニット １１１ 油圧制御部 １１２ トラニオン駆動部 １１５ 増速用油圧室 １１６ 減速用油圧室 １２０ クラッチ制御ユニット ２２０，２３０ 三層弁 ２２２，２３２ スリーブ ２２３，２３３ スプール ２４１ シフトバルブ ２７１，２７２ ソレノイドバルブ ３００ コントロールユニット ３０１ 車速センサ ３０２ エンジン回転数センサ ３０３ スロットル開度センサ ３０４ レンジセンサ ３０５ 油温センサ ３０６ 入力回転数センサ ３０７ 出力回転数センサ ３０８ アイドルスイッチ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 エンジンと駆動輪との間に備えられ、エ
    ンジン側からの入力回転と駆動輪側への出力回転との間
    の変速比が無段階に変化するように構成された無段変速
    機構を有し、少なくとも一が上記無段変速機構を経由す
    る、エンジンの駆動トルクを駆動輪に伝達する複数の動
    力伝達経路と、少なくともエンジン負荷及び車速を含む
    車両の走行状態に応じて設定された変速特性及び動力伝
    達経路切換特性とが設けられていると共に、上記動力伝
    達経路を該伝達経路のうちの少なくとも一が上記無段変
    速機構を経由する状態で選択的に切り換える伝達経路切
    換手段と、少なくともエンジン負荷及び車速を含む車両
    の走行状態を検出する走行状態検出手段と、該走行状態
    検出手段の検出結果と上記変速特性及び動力伝達経路切
    換特性とに基づいて上記無段変速機構に対する変速比制
    御及び上記伝達経路切換手段に対する動力伝達経路の切
    換制御を行なう制御手段とを備える無段変速機の制御装
    置であって、上記変速特性として、同一のエンジン負荷
    に対して、加速中にのみ用いられる加速用変速特性と、
    減速中にのみ用いられる減速用変速特性とが個別に設定
    されていることを特徴とする無段変速機の制御装置。
  2. 【請求項２】 エンジンと駆動輪との間に備えられ、エ
    ンジン側からの入力回転と駆動輪側への出力回転との間
    の変速比が無段階に変化するように構成された無段変速
    機構を有し、少なくとも一が上記無段変速機構を経由す
    る、エンジンの駆動トルクを駆動輪に伝達する複数の動
    力伝達経路と、少なくともエンジン負荷及び車速を含む
    車両の走行状態に応じて設定された変速特性及び動力伝
    達経路切換特性とが設けられていると共に、上記動力伝
    達経路を該伝達経路のうちの少なくとも一が上記無段変
    速機構を経由する状態で選択的に切り換える伝達経路切
    換手段と、少なくともエンジン負荷及び車速を含む車両
    の走行状態を検出する走行状態検出手段と、該走行状態
    検出手段の検出結果と上記変速特性及び動力伝達経路切
    換特性とに基づいて上記無段変速機構に対する変速比制
    御及び上記伝達経路切換手段に対する動力伝達経路の切
    換制御を行なう制御手段とを備え、且つ、少なくとも無
    段変速機構を経由する動力伝達経路と無段変速機構を経
    由しない動力伝達経路とが選択され、無段変速機構を経
    由する動力伝達経路における駆動輪側への出力回転が該
    変速機構の変速比制御により所定の変速比に調整された
    ときに、この無段変速機構の出力回転と、無段変速機構
    を経由しない動力伝達経路における駆動輪側への出力回
    転との協働により、駆動輪に対する出力回転が発生しな
    くなるように構成された無段変速機の制御装置であっ
    て、上記変速特性として、同一のエンジン負荷に対し
    て、加速中にのみ用いられる加速用変速特性と、減速中
    にのみ用いられる減速用変速特性とが個別に設定されて
    いることを特徴とする無段変速機の制御装置。
  3. 【請求項３】 エンジンと駆動輪との間に備えられ、エ
    ンジン側からの回転が入力される入力ディスクと駆動輪
    側への回転が出力される出力ディスクとの間の変速比が
    該ディスク間に介在するローラの傾転により無段階に変
    化するように構成されたトロイダル変速機構を有し、少
    なくとも一が上記トロイダル変速機構を経由する、エン
    ジンの駆動トルクを駆動輪に伝達する複数の動力伝達経
    路と、少なくともエンジン負荷及び車速を含む車両の走
    行状態に応じて設定された変速特性及び動力伝達経路切
    換特性とが設けられていると共に、上記動力伝達経路を
    該伝達経路のうちの少なくとも一が上記トロイダル変速
    機構を経由する状態で選択的に切り換える伝達経路切換
    手段と、少なくともエンジン負荷及び車速を含む車両の
    走行状態を検出する走行状態検出手段と、該走行状態検
    出手段の検出結果と上記変速特性及び動力伝達経路切換
    特性とに基づいて上記トロイダル変速機構に対する変速
    比制御及び上記伝達経路切換手段に対する動力伝達経路
    の切換制御を行なう制御手段とを備える無段変速機の制
    御装置であって、上記変速特性として、同一のエンジン
    負荷に対して、加速中にのみ用いられる加速用変速特性
    と、減速中にのみ用いられる減速用変速特性とが個別に
    設定されていることを特徴とする無段変速機の制御装
    置。
  4. 【請求項４】 エンジンと駆動輪との間に備えられ、エ
    ンジン側からの回転が入力される入力ディスクと駆動輪
    側への回転が出力される出力ディスクとの間の変速比が
    該ディスク間に介在するローラの傾転により無段階に変
    化するように構成されたトロイダル変速機構を有し、少
    なくとも一が上記トロイダル変速機構を経由する、エン
    ジンの駆動トルクを駆動輪に伝達する複数の動力伝達経
    路と、少なくともエンジン負荷及び車速を含む車両の走
    行状態に応じて設定された変速特性及び動力伝達経路切
    換特性とが設けられていると共に、上記動力伝達経路を
    該伝達経路のうちの少なくとも一が上記トロイダル変速
    機構を経由する状態で選択的に切り換える伝達経路切換
    手段と、少なくともエンジン負荷及び車速を含む車両の
    走行状態を検出する走行状態検出手段と、該走行状態検
    出手段の検出結果と上記変速特性及び動力伝達経路切換
    特性とに基づいて上記トロイダル変速機構に対する変速
    比制御及び上記伝達経路切換手段に対する動力伝達経路
    の切換制御を行なう制御手段とを備え、且つ、少なくと
    もトロイダル変速機構を経由する動力伝達経路とトロイ
    ダル変速機構を経由しない動力伝達経路とが選択され、
    トロイダル変速機構を経由する動力伝達経路における駆
    動輪側への出力回転が該変速機構の変速比制御により所
    定の変速比に調整されたときに、このトロイダル変速機
    構の出力回転と、トロイダル変速機構を経由しない動力
    伝達経路における駆動輪側への出力回転との協働によ
    り、駆動輪に対する出力回転が発生しなくなるように構
    成された無段変速機の制御装置であって、上記変速特性
    として、同一のエンジン負荷に対して、加速中にのみ用
    いられる加速用変速特性と、減速中にのみ用いられる減
    速用変速特性とが個別に設定されていることを特徴とす
    る無段変速機の制御装置。
  5. 【請求項５】 走行状態検出手段により車速が増加から
    減少又は減少から増加に転じたことが検出されたとき
    は、制御手段は、加速用変速特性を用いる無段変速機構
    の変速比制御から減速用変速特性を用いる無段変速機構
    の変速比制御又は減速用変速特性を用いる無段変速機構
    の変速比制御から加速用変速特性を用いる無段変速機構
    の変速比制御に切り換えると共に、その切換期間中は、
    該切換えの開始時点における無段変速機構の変速比を一
    定に保持することを特徴とする請求項１に記載の無段変
    速機の制御装置。
  6. 【請求項６】 加速用変速特性と減速用変速特性とは、
    動力伝達経路切換特性に基づき伝達経路切換手段によっ
    て動力伝達経路の切換えが行なわれる領域を挟む所定の
    範囲内においてのみ個別に設定されていることを特徴と
    する請求項１に記載の無段変速機の制御装置。
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