(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の動力系統における変速機として適用されており、前記車両のエンジンの出力が入力される入力軸、前記入力軸に連結された入力ディスク、前記入力ディスクに対向して配置された出力ディスク、前記出力ディスクに連結された出力軸、前記出力軸に制動力を与える制動装置、前記両ディスクに対する傾転角度の変化に応じて前記入力ディスクの回転を無段階に変速して前記出力ディスクに伝達する一対のパワーローラ、前記パワーローラを回転自在に支持した傾転軸方向に変位可能な一対のトラニオン、前記各トラニオンを傾転軸方向に変位させる二つのシリンダ室を有する油圧シリンダ、変速比を目標変速比へ制御するため前記シリンダ室への油圧を調整する変速比制御弁、前記制動装置の制動状態をブレーキ作動流体圧として検出するブレーキセンサ、及び前記ブレーキセンサによる前記制動装置の制動状態の検出に応答して前記変速比制御弁を制御するコントローラを備え、前記コントローラは、前記ブレーキセンサが一定流体圧以上の前記ブレーキ作動流体圧として前記制動装置の急制動状態を検出することに応答して、前記目標変速比への変速速度を前記制動装置の非制動状態時の前記目標変速比への変速速度よりも速めて、前記変速比を前記出力軸の停止後における前記入力軸の回転が前記出力軸に伝達可能となる変速比にまで変更する態様で前記変速比制御弁を制御することから成るトロイダル型無段変速機。
【請求項２】
前記変速比制御弁は、スプールが中立位置にある状態で前記シリンダ室を遮断し且つ前記スプールが前記中立位置から変位した状態で前記各シリンダ室を油圧源とリザーバとにそれぞれ選択的に連通させるスプール弁と前記コントローラによって制御され且つ前記スプールの両端に作用する油圧を調整するソレノイド弁とから成る請求項１に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項３】
前記コントローラによる前記変速比制御弁の前記目標変速比への制御は、前記トラニオンの傾転軸方向変位量と前記パワーローラの傾転角変位量との合成変位量を検出するプリセスカム及び前記合成変位量を対応する電圧値に変換するポテンショメータから成る検出手段によって検出された前記電圧値と、前記目標変速比に対応する目標電圧値との偏差に応答して行われる請求項１又は２に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項４】
前記コントローラは、前記目標変速比への前記変速速度を変更するため、前記ブレーキセンサによる前記制動装置の前記急制動状態の検出に応答して前記偏差を前記制動装置の非制動状態時の前記偏差よりも増大させる制御を行う請求項３に記載のトロイダル型無段変速機。
【請求項５】
前記コントローラは、現変速比と前記目標変速比とから設定される予め定められた中間変速比を経て前記変速比が前記目標変速比に到達するように前記変速比制御弁を制御し、且つ前記目標変速比への前記変速速度を変更するため前記ブレーキセンサによる前記制動装置の前記急制動状態の検出に応答して前記変速比が最終の前記目標変速比へ到達するように前記変速比制御弁を制御する請求項１〜３のいずれか１項に記載のトロイダル型無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、対向して配置された入力ディスクと出力ディスク、及び前記両ディスクに対する傾転角度に応じて入力ディスクの回転を無段階に変速して出力ディスクに伝達する一対のパワーローラから成る変速ユニットを備えたトロイダル型無段変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車に搭載されるトロイダル型無段変速機は、上記変速ユニットが同一軸上に２つ配置されたダブルキャビティ式のトロイダル型無段変速機が一般的である。上記トロイダル型無段変速機は、概ね、図３にエンジンＥと一方の変速ユニット１とが模式的に示されているように、エンジンＥの出力が入力される入力軸２１、入力軸２１に対して回転可能に支持された入力ディスク３、入力ディスク３に対向して配置され且つ入力軸２１に対して回転可能に支持された出力ディスク２３、対向する入力ディスク３と出力ディスク２３の間に配置され且つ入力ディスク３から出力ディスク２３へトルクを伝達する傾転可能な一対のパワーローラ２、入力軸２１に設けた一対のフランジ部２５と入力ディスク３との間に配置され且つ入力ディスク３に作用して入力トルクの大きさに応じてパワーローラ２の圧接力を変化させるローディングカムのような押圧手段２２を有しており、パワーローラ２を傾転させることにより、その傾転角度に応じて入力ディスク３の回転を出力ディスク２３に無段階に変速して伝達するように構成されている。パワーローラ２が図示のように傾転すると、パワーローラ２の入力ディスク３に対する摩擦接触位置が半径ｒ1 の位置となり、出力ディスク２３に対する摩擦接触位置が半径ｒ2 の位置となる。入出力ディスク間の変速比はｒ1 ／ｒ2 となる。なお、符号４で示す部材は、パワーローラ２を傾転可能に支持するトラニオンであり、後に詳述する。また、他方の変速ユニットとの間で、一対の前記出力ディスク２３同士は連結部材（図示せず）によって一体的に連結されて、出力軸２４にトルクを出力する。上記のようなトロイダル型無段変速機では、前記パワーローラ２の傾転は後述するコントローラによって制御される。
【０００３】
図４にはトロイダル型無段変速機の一方の変速ユニット１の制御システムが示されている。図示のように、一対のパワーローラ２は、対向して配置された入力ディスク３と出力ディスク（図示せず）の間に挟まれるようにして対向して配置され、それぞれトラニオン４と称する支持部材に回転自在に支持されている。即ち、パワーローラ２はトラニオン４に偏心軸５によって支持されている。また、それぞれのトラニオン４は変速機ケーシング（図示省略）に回動可能で且つ軸方向に移動可能に支持されている。即ち、各トラニオン４は傾転軸６を有しており、傾転軸６の軸方向に移動可能であり、且つ傾転軸６を中心として回動可能である。トラニオン４の傾転軸６にはピストン７が固定され、ピストン７は変速機ケーシングに形成された油圧シリンダ８内を摺動可能に設けられている。油圧シリンダ８内にはピストン７によって区画された２つのシリンダ室、即ち増速側シリンダ室８ａと減速側シリンダ室８ｂが形成されている。
【０００４】
油圧シリンダ８の各シリンダ室８ａ，８ｂは油路９ａ，９ｂによってスプール弁１０に連通している。スプール弁１０内に摺動自在に配設されたスプール１１は、軸方向両端に配置されたスプリング１２によって中立位置に保持されている。スプール弁１０は一端にＳａポートが形成され、他端にＳｂポートが形成され、Ｓａポートにはソレノイド弁１３ａを介して油圧Ｓａが供給され、Ｓｂポートにはソレノイド弁１３ｂを介して油圧Ｓｂが供給される。スプール弁１０は、ライン圧（油圧源）へ連通するＰＬポート、油路９ａを介して増速側シリンダ室８ａへ連通するＡポート、油路９ｂを介して減速側シリンダ室８ｂへ連通するＢポート、リザーバへ連通する２つのＲポートを備えている。ソレノイド弁１３ａ，１３ｂは、コントローラ１４から出力された制御信号に応じて作動するように構成されている。スプール弁１０とソレノイド弁１３ａ，１３ｂは、トロイダル型無段変速機の変速比制御弁を構成している。
【０００５】
一方の傾転軸６の先端にはプリセスカム１５が連結され、中央部を枢着されたレバー１６の一端がプリセスカム１５に当接し、レバー１６の他端がポテンショメータ１７に接続している。プリセスカム１５は、トラニオン４の傾転軸６の軸方向変位量Ｙに応じて変位すると共に傾転角変位量θに応じても変位するので、両変位量が存在する場合には両変位量の合成変位量を検出することになる。ポテンショメータ１７は、この合成変位量に対応して電圧値Ｖを出力し、出力信号をコントローラ１４に入力する。プリセスカム１５、レバー１６及びポテンショメータ１７は、コントローラ１４が変速比を前記目標変速比に一致させるように変速比制御弁を制御するため、前記合成変位量に対応した電圧値を検出値として与える検出手段を構成している。また、このコントローラは、その他にも出力軸回転数センサ１８、エンジン回転数センサ１９、アクセルペダル踏込み量センサ２０等の各種センサを備えており、これらのセンサで検出された出力軸回転数、エンジン回転数、アクセルペダル踏込み量等の変速情報信号がコントローラ１４に入力される。なお、出力軸回転数センサ１８は車速センサであってもよく、アクセルペダル踏込み量センサ２０はスロットル開度センサであってもよい。
【０００６】
トロイダル型無段変速機では、トラニオン４を中立位置からいずれか一方へ傾転軸方向（即ち、傾転軸６の軸方向）に変位させると、その方向と変位量に応じた向きと速さでトラニオン４が傾転軸６の回りで傾転するという性質を利用して、該傾転を制御することにより変速制御が行われる。
【０００７】
次に、このトロイダル型無段変速機の変速動作について、図５のフローチャートに基づいて説明する。変速動作が開始される時点では、トラニオン４は、パワーローラ２の回転軸線と入力ディスク３及び出力ディスクの回転軸線とが交差する中立位置にある。エンジンＥが始動してから停止するまで、コントローラ１４はメインルーチンの変速制御を行う。まず、コントローラ１４は、変速情報を基にトラニオンの傾転軸方向変位量Ｙがゼロ（Ｙ＝０）で、且つパワーローラ２の目標傾転角がθ0 〔基準となるパワーローラ２の姿勢（例えば、変速比が１の状態での姿勢）から目標となる変速比を得るパワーローラ２の姿勢までの傾転角度差〕であるときの電圧値Ｖ0 （目標変速比ｅ0 に対応する。以下、「目標電圧値」という）を算出する。また、ポテンショメータ１７からは、傾転軸方向変位量Ｙと傾転角変位量θとの合成変位量に相当する電圧値Ｖ（変速動作開始前であれば、上記中立位置にあった状態での変速比に相当）が検出され（Ｓ１−１）、検出された電圧値はコントローラ１４に入力される。
【０００８】
コントローラ１４は、電圧値Ｖと目標電圧値Ｖ0 とに基づいて電圧の偏差Ｖe を求め、スプール弁１０の両端に作用する圧力Ｐａ，Ｐｂの差圧ΔＰが、この偏差Ｖe に比例するようにソレノイド１３ａ，１３ｂに出力すべきｄｕｔｙ（デューティ）ＡとｄｕｔｙＢとを演算する。即ち、コントローラ１４は、電圧偏差Ｖ0 −Ｖに応じて、ソレノイド弁１３ａへ出力するｄｕｔｙＡ、及びソレノイド弁１３ｂへ出力するｄｕｔｙＢを、それぞれ次式により算出する（Ｓ１−２）。
ｄｕｔｙＡ＝５０％＋Ｇ（Ｖ0 −Ｖ）
ｄｕｔｙＢ＝５０％−Ｇ（Ｖ0 −Ｖ）
ここで、Ｇはフィードバックゲインとしての比例定数である。
また、ｄｕｔｙとはパルス幅変調制御におけるＯＮとＯＦＦの時間比率をいう。即ち、ｄｕｔｙ（％）は次式で与えられる。
ｄｕｔｙ＝（一周期のソレノイドＯＮ時間／ソレノイド作動周期）×１００
次に、ｄｕｔｙＡ及びｄｕｔｙＢをそれぞれソレノイド弁１３ａ，１３ｂへ出力する（Ｓ１−３）。スプール弁１０のスプール１１は、差圧ΔＰとスプール１１の両端に配設されたスプリング１２のばね力とが釣り合う位置にまで移動する。即ち、スプール１１の変位量は、偏差Ｖe に比例した変位量となる。
【０００９】
例えば、トラニオン４がある中立位置にあるときの電圧値Ｖが目標電圧値Ｖ0 よりも大である（Ｖ＞Ｖ0 ）場合、即ち、減速比が大である状態にあるので増速側に変速しようとする場合には、上記の式で算出されたｄｕｔｙＡ及びｄｕｔｙＢがソレノイド弁１３ａ，１３ｂに出力される結果、スプール弁１０の両端に作用する油圧Ｓａ及び油圧Ｓｂの関係がＳａ＜Ｓｂの関係となり、スプール１１は図で左側に移動する。油路９ａはＰＬポートを介して圧力源へ連通し、油路９ｂはＲポートを介してリザーバへ連通して、油路９ａの圧力Ｐａが油路９ｂの圧力Ｐｂよりも大きくなる（Ｐａ＞Ｐｂ）。その結果、シリンダ室８ａ，８ｂの圧力差により、図４においてトラニオン４は傾転軸方向変位量Ｙが負の方向、即ち、左側のトラニオン４は上方へ変位し、右側のトラニオン４は下方へ変位する。傾転軸方向変位量Ｙが負（Ｙ＜０）であるから、パワーローラ２の傾転特性によってパワーローラ２の傾転角変位量θが負（θ＜０）の方向（増速側）へトラニオン４は傾転を開始し、傾転軸方向変位量Ｙ及び傾転角変位量θは共に減少していくので電圧値Ｖも減少して目標電圧値Ｖ0 に接近していく。この変位に伴って、トラニオン４はそれぞれ傾転軸６の回りで傾転し、増速側へ変速動作が開始される。このように、パワーローラ２の傾転特性は、トラニオン４が傾転軸６の軸方向に変位することによって傾転角の変位が生じるものであるから、トラニオン４の傾転軸方向変位量Ｙとパワーローラ２の傾転角変位量θとの合成変位量を検出することで傾転軸方向変位量Ｙを含んだ制御情報を得て、変速比の変化の方向性を知った上でのパワーローラ２の傾転角の制御が可能となる。
【００１０】
更にトラニオン４の傾転が続くと、電圧値Ｖは目標電圧値Ｖ0 以下に低下し（Ｖ＜Ｖ0 ）、上記の式での算出の結果、大きさが逆転したｄｕｔｙＡ及びｄｕｔｙＢがソレノイド弁１３ａ，１３ｂに出力される。スプール１１は右側に変位し、油路９ａの圧力Ｐａは油路９ｂの圧力Ｐｂよりも小さくなり（Ｐａ＜Ｐｂ）、トラニオン４は傾転軸方向変位量Ｙが正（Ｙ＞０）の方向へ変位するので、トラニオン４の増速側への傾転にブレーキがかかる。しかし、傾転軸方向変位量Ｙの値自体はまだ負であるので、変速比は増速側に変化し続ける。トラニオン４の傾転軸方向変位量Ｙがゼロ（Ｙ＝０）となった時点においても尚、偏差Ｖe が残っている場合には、傾転角が目標傾転角θ0 よりも増速側へオーバーシュートしていることを意味しており、トラニオン４は更に変位し、傾転軸方向変位量Ｙが正のち（Ｙ＞０）となって減速側に傾転する。そして、以上の変速動作を繰り返して電圧値Ｖは目標電圧値Ｖ0 に収束し、やがて変速比は目標変速比ｅ0 に一致し、そのときには、トラニオン４の傾転軸方向変位量Ｙもゼロになっており、変速動作が終了する。コントローラ１４はメインルーチンの変速制御に戻る。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来のトロイダル型無段変速機においては、パワーローラの回転中心を傾転軸方向へ変位させると、直ちにパワーローラに傾転力が発生するので、変速比の目標変速比への変速速度が非常に高速である。そのため、走行中に目標変速比が大きく変化する変速操作、例えばアクセルペダルを大きく踏み込むキックダウン等の操作を行うと、エンジン回転数が急激に変化したり、変速時に車両にショックが発生する等の問題があり、この対策として変速する速度を制限することが提案されている。
【００１２】
上記の変速速度を制限する提案によれば、通常走行中は変速制御上特に問題は生じないが、高速走行中の急制動時には次のような問題が生じる。即ち、高速走行中では、トロイダル型無段変速機の変速比は増速側（マニュアル変速における４速、５速に相当）に移行するが、停車したときに次の発進時の駆動力を確保するためには、停車時には最大減速比付近（マニュアル変速における１速又は２速に相当）にまで変速しておかねばならない。しかし、運転状況にかかわらず一律的に変速速度を制限してしまうと、急制動をかけた場合には却って変速速度が遅過ぎることになって車両が停止する前に最大減速比付近にまで変速することができない場合がある。しかも、この状態では、車両の駆動輪と変速機の出力軸を介して連結されているトロイダル変速部、即ち変速ユニットは回転していないので、パワーローラの回転軸を傾転軸方向へ変位させても、傾転力が発生しないため変速比を変えることができない。このため、停車後に再度発進しようとしても、変速比は、増速側の変速比にあって発進に必要な減速比になく、駆動力が不足するので充分な加速が得られない。特に、積載した商用車が登坂路において再度発進しようとする場合には、発進自体が不能となり危険である。
【００１３】
なお、トロイダル型無段変速機において、制動と変速比との関係を考慮したものとして、特開昭６２−２７３１８４号公報がある。この公報に記載のトロイダル型無段変速機は、制動装置のブレーキング時間が所定の時間以上であると判断された場合には、変速比を目標変速比より大きくなる方向、即ちロー側に制御して、エンジンブレーキをかけるようにしたものである。
【００１４】
また、特開昭６２−２８９４４１号公報に記載のものは、車両が走行状態にあるときにブレーキペダルを踏み込んで制動状態に移行すると、増速側への変速動作が禁止されて変速比が固定された状態となり、エンジンブレーキを作用させて車速の低下及びエンジンの回転の減少を補助するものであり、原点復帰指令がセットされると、変速速度を通常の変速速度範囲の最大速度に設定し、その設定速度で変速機を原点復帰して次の発進に備えるものである。
【００１５】
上記いずれの公報に記載のトロイダル型無段変速機においても、急停車したときに所定の変速比への変速を完了しているものではなく、原点復帰指令等の別途の手段を必要としているものである。このように、走行中にキックダウン等の目標変速比が大きく変化する変速を行うときには変速速度を制限するが、急制動をかけて停止する場合には、変速速度を制限することによって再発進に必要な変速比が得えられないというような弊害が除かれ、再度の発進に必要な所定の変速比への移行を完了しているトロイダル型無段変速機が望まれている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明の目的は、上記課題を解決することであり、車両の制動装置が制動状態にあることを検出できるようにして、制動装置が急制動状態あるときには、制動装置が非制動状態であるときと比較して、パワーローラの傾転速度、即ち変速速度を速くして、通常走行時にはキックダウン等の運転状況で急激なエンジン回転の変化や変速ショックを生じるのを防止し、出力軸が急停止するときには変速比を速く大きな減速比へ移行させて、出力軸の停止後、エンジン出力の出力軸への再伝達を確実にし、車両の確実な再発進を可能にするトロイダル型無段変速機の変速制御装置を提供することである。
【００１７】
この発明は、上記の目的を解決するため、以下のように構成されている。即ち、この発明は、車両の動力系統における変速機として適用されており、前記車両のエンジンの出力が入力される入力軸、前記入力軸に連結された入力ディスク、前記入力ディスクに対向して配置された出力ディスク、前記出力ディスクに連結された出力軸、前記出力軸に制動力を与える制動装置、前記両ディスクに対する傾転角度の変化に応じて前記入力ディスクの回転を無段階に変速して前記出力ディスクに伝達する一対のパワーローラ、前記パワーローラを回転自在に支持した傾転軸方向に変位可能な一対のトラニオン、前記各トラニオンを傾転軸方向に変位させる二つのシリンダ室を有する油圧シリンダ、変速比を目標変速比へ制御するため前記シリンダ室への油圧を調整する変速比制御弁、前記制動装置の制動状態をブレーキ作動流体圧として検出するブレーキセンサ、及び前記ブレーキセンサによる前記制動装置の制動状態の検出に応答して前記変速比制御弁を制御するコントローラを備え、前記コントローラは、前記ブレーキセンサが一定流体圧以上の前記ブレーキ作動流体圧として前記制動装置の急制動状態を検出することに応答して、前記目標変速比への変速速度を前記制動装置の非制動状態時の前記目標変速比への変速速度よりも速めて、前記変速比を前記出力軸の停止後における前記入力軸の回転が前記出力軸に伝達可能となる変速比にまで変更する態様で前記変速比制御弁を制御することから成るトロイダル型無段変速機に関する。
【００１８】
この発明によれば、ブレーキセンサによってトロイダル型無段変速機の出力軸に制動力を与える制動装置の制動状態として、車両の運転者のブレーキ操作によって一定流体圧以上のブレーキ作動流体圧が生じたことで制動装置が急制動状態であることが検出されると、コントローラは、制動装置が非制動状態であるときよりも、目標変速比への変速速度を速くして、変速比を出力軸の停止後の入力軸の回転が出力軸に伝達可能となる変速比にまで変更する態様で変速比制御弁を制御する。即ち、目標変速比への変速速度はトラニオンの傾転軸方向の変位量によって定まるので、変速比制御弁によって制御された油圧の大きさによってトラニオンの傾転軸方向の変位量が変わり、この変位量が大きいとトラニオンは大きく移動してパワーローラは速く傾転し、出力軸が停止するまでにトロイダル型無段変速機の変速比は大きな減速比の状態となる。トロイダル型無段変速機の変速比は発進可能な水準の減速比になっているので、エンジン出力を入力軸に再出力するときに、出力軸に変速されて伝達可能となる。逆に、制動装置が急制動状態でないときは、目標変速比への変速速度は、制動装置が急制動状態であるときほど速くなく、ゆっくりとした変速速度となり、エンジン回転数の急激な変化や車体への変速ショックが軽減される。トロイダル型無段変速機は、車両の動力系統における変速機として適用されているので、一定流体圧以上のブレーキ作動流体圧が生じたことに応じて直ちに、車両の急制動時において車両が停止する前に十分な値の減速比にまで変速比を変更することが可能になる。また、その後の再発進の際には駆動源の出力がトロイダル型無段変速機の入力軸の回転として入力されるときに、負荷が掛かる出力軸に回転伝達可能となり、登坂路において再度発進しようとする場合を含めて、車両が発進不能に陥るということがない。
【００１９】
前記変速比制御弁は、スプールが中立位置にある状態でシリンダ室を遮断し且つスプールが中立位置から変位した状態で各シリンダ室を油圧源とリザーバとにそれぞれ選択的に連通させるスプール弁と、コントローラによって制御され且つスプールの両端に作用する油圧を調整するソレノイド弁とから構成される。このように変速比制御弁を構成すると、ソレノイド弁のソレノイドを励磁させる電気的な制御、特にデューティ比制御によってスプール弁のスプールの両端に作用する油圧が容易に制御され、スプールの変位に応じて、各シリンダ室と油圧源及びリザーバとをそれぞれ選択的に連通させる弁開度が変化し、各シリンダ室に作用する油圧が制御される。ソレノイド弁のソレノイドを励磁させる電気的な制御、特にデューティ比制御によって各シリンダ室に作用する油圧を変更すれば、傾転軸方向の変位量が変更され、目標変速比への変速速度が変更される。
【００２０】
前記コントローラによる変速比制御弁の目標変速比への制御は、トラニオンの傾転軸方向変位量とパワーローラの傾転角変位量との合成変位量を検出するプリセスカム及び合成変位量を対応する電圧値に変換するポテンショメータから成る検出手段によって検出された前記電圧値と、目標変速比に対応する目標電圧値との偏差に応答して行われる。このような変速比制御弁の制御を行うと、油圧シリンダの各シリンダ室に供給される油圧が変速比制御弁よって調整され、調整された油圧に応じて各トラニオンは傾転軸方向に変位し、トラニオンに回転自在に支持されたパワーローラは傾転して入力ディスクと出力ディスクに対して接触する位置を変えて変速比が変わり始める。プリセスカムで検出したトラニオンの傾転軸方向変位量とパワーローラの傾転角変位量との合成変位量がポテンショメータによって電圧値に変換される。この電圧値と目標変速比に対応する目標電圧値との偏差が、常に小さくなるように、したがって変速比が目標変速比に向かうように制御される。
【００２１】
前記コントローラは、目標変速比への変速速度を変更するため、ブレーキセンサによる制動装置の急制動状態の検出に応答して偏差を制動装置の非制動状態時の偏差よりも増大させる制御を行う。このようなコントローラの制御により、制動装置の急制動状態をブレーキセンサが検出することに応答して、ポテンショメータによって変換される電圧値と目標変速比に対応する目標電圧値との偏差は、制動装置が非制動状態にある場合よりも増大させられるので、ソレノイド弁への制御信号はスプール弁の油圧源やリザーバへの弁開度を大きくするようなものとなり、トラニオンの傾転軸方向の変位が大きくなって、パワーローラの傾転速度、即ち変速比の変速速度が速くなる。これとは反対に、制動装置が非制動状態にある場合には、偏差は減少するように制限されるので、上記と反対の作用が生じて、トラニオンの傾転軸方向の変位が小さくなって、パワーローラの傾転速度、即ち変速比の変速速度が遅くなり、ゆっくりとした変速制御となる。
【００２２】
前記コントローラは、現変速比と目標変速比とから設定される予め定められた中間変速比を経て変速比が目標変速比に到達するように変速比制御弁を制御し、且つ目標変速比への変速速度を変更するためブレーキセンサによる制動装置の急制動状態の検出に応答して変速比が最終の目標変速比へ到達するように変速比制御弁を制御する。この制御形態によれば、車両の通常の走行状態では、現変速比と目標変速比とから設定される予め定められた中間変速比を経て、変速比は、例えば、段階的に目標変速比に到達する。したがって、当初から目標変速比を目指す変速制御と比較して、変速速度が制限される制御となる。反対に、急制動時のように、変速速度を早める必要がある状態では、ブレーキセンサによる制動装置の急制動状態の検出に応答して、変速比の制御は、当初より最終の目標変速比を目指して素早い変速制御が行われることになる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照しつつ、この発明の実施例を説明する。図１はこの発明によるトロイダル型無段変速機の一実施例を示す概略図であり、図２はこの発明によるトロイダル型無段変速機の変速制御を示すフローチャートである。この発明によるトロイダル型無段変速機の変速機構としての構造は、図３乃至図５に示した構造と同じ構造を有するものであり、既に説明したものと同じであるので、ここでの再度の説明を省略する。
【００２４】
図１に示すように、ブレーキペダル３１の近傍にはブレーキセンサであるブレーキスイッチ３２が配置されており、運転者がブレーキペダル３１を踏み込んだ状態ではブレーキスイッチ３２がオンし、ブレーキペダル３１の踏込みを解除したときにはブレーキスイッチ３２がオフする。ブレーキスイッチ３２のオン信号はコントローラ１４に入力されて、コントローラ１４によるソレノイド弁１３ａ，１３ｂのデューティ制御のための制御情報となる。なお、制動装置が制動状態にあることの検出は、上記のようなブレーキスイッチ３２に変えて、例えばブレーキを作動させる油圧等の流体圧を検出し、一定流体圧以上の制動用圧力を検出したときに、急制動とみなしてもよい。
【００２５】
このトロイダル型無段変速機のコントローラ１４が行う変速制御の手順（１）〜（４）を、図２のフローチャートを参照して以下に説明する。
（１）ブレーキペダル３１の踏込みに応じてブレーキセンサであるブレーキスイッチ３２の制動状態がオンであるのかオフであるのかが判断される（Ｓ１）。
（２）ブレーキペダル３１が踏み込まれておらず、ブレーキスイッチ３２がオフの状態であると、通常の走行状態にあると考えられるから、変速速度に制限が加えられたゆっくり変速制御が行われる（Ｓ２）。
例えば、コントローラ１４は、現在の変速比と、出力軸回転数センサ１８、エンジン回転数センサ１９、アクセルペダル踏込み量センサ２０等の各種センサからの出力軸回転数、エンジン回転数、アクセルペダル踏込み量等の変速情報信号に基づいて算出された目標変速比ｅ0 との中間に位置する予め定められた値を中間変速比ｅ1 として設定する中間変速比設定手段を備えている。具体的には、現在の電圧値Ｖと、中間変速比設定手段が設定した中間変速比ｅ1 に対応する中間電圧値Ｖ1 とに基づいて、即ち中間変速比ｅ1 を目標変速比ｅ0 に置き換えて、スプール弁１０を制御し、検出電圧値Ｖがこの中間電圧値Ｖ1 に接近していくように制御する。現変速比ｅが中間変速比ｅ1 に到達すると、中間変速比設定手段は、目標変速比ｅ0 により近い変速比を次の中間変速比ｅ2 として設定する。即ち、目標電圧値Ｖ0 に更に近い電圧値Ｖ2 を次の中間変速比ｅ2 に対応する中間電圧値として、検出電圧値Ｖが次の中間電圧値Ｖ2 に接近していくようにスプール弁１０制御する。上記の制御を繰り返して変速比を目標変速比に一致させると、中間変速比を設定せずに当初から目標変速比ｅ0 を用いて変速制御するよりも、トータルでの変速速度を制限することができる。
（３）ブレーキペダル３１が踏み込まれて、ブレーキスイッチ３２の制動状態がオンであり、その際に一定流体圧以上の制動用圧力を検出したとすると、コントローラ１４は変速速度を速くするように変速比制御弁１０を制御する（Ｓ３）。即ち、Ｓ２での仮目標電圧値のようにポテンショメータ１７が検出した電圧値の制限を行わず検出した電圧値をそのまま利用する。
（４）Ｓ２，Ｓ３で変速速度を制限する又は制限しないことが定まると、フローはメインルーチンへ戻り（Ｓ４）、図５に示した従来の変速制御フローと同じフローに移行する。ただし、Ｓ２でゆっくり変速を行うとした場合には、コントローラ１４は変速速度を遅くするという条件で移行する。したがって、コントローラ１４は、図５に示す制御フローにおいて、Ｓ１−２における偏差Ｖ0 −Ｖ（＝Ｖe ）、或いはＳ１−３におけるゲインＧに制限を加える等の態様によりソレノイド弁へのデューティを緩和して出力することになる。一方、Ｓ３でゆっくり変速を解除するとした場合には、コントローラ１４は、偏差をそのまま利用して変速比制御弁を制御して、変速比が速やかに目標変速比に到達するようにする。
【００２６】
【発明の効果】
この発明は、上記のように構成されているので、次のような効果を奏する。即ち、この発明によれば、トロイダル型無段変速機が動力系統の変速機として商用車等の車両に適用されており、トロイダル型無段変速機の出力軸に制動力を与える制動装置の制動状態として、ブレーキ作動流体圧をブレーキセンサが検出しており、当該車両の運転者のブレーキ操作によって一定流体圧以上のブレーキ作動流体圧を生じたときに、ブレーキセンサによって制動装置が急制動状態であることが検出されると、コントローラは、制動装置が非制動状態であるときよりも、目標変速比への変速速度が速くなるように変速比制御弁を制御する。即ち、一定流体圧以上のブレーキ作動流体圧を生じたことをブレーキセンサが検出した段階で直ちに、トロイダル型無段変速機の変速比を大きな減速比に向ける変速動作を開始できる。変速比制御弁によって制御された油圧を大きくすることでトラニオンの傾転軸方向の変位量が大きくなり、パワーローラは速く傾転し、出力軸が停止するまでにトロイダル型無段変速機の変速比は、出力軸の停止後にエンジン出力が入力軸に出力されたときに出力軸への動力伝達が可能となるような大きな減速比の状態となる。したがって、出力軸が急停止したときであっても、変速比は大きな減速比へ移行しているので、再運転に必要な駆動力が得られて出力軸の再度の運転を確実に行うことができ、積載した商用車が登坂路で停止した後に再度発進するときのように、車両が再度発進しようとする場合にも、安全に発進することができる。逆に、制動装置が急制動状態でないときは、目標変速比への変速速度は、制動装置が急制動状態であるときほど速くなく、ゆっくりとした変速速度となり、エンジン回転数の急激な変化や車体への変速ショックが軽減され、スムースな変速制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明によるトロイダル型無段変速機の制御システムを示す概略図である。
【図２】この発明によるトロイダル型無段変速機の変速制御の一部を示すフローチャートである。
【図３】従来のトロイダル型無段変速機を模式的に示した図である。
【図４】従来のトロイダル型無段変速機の制御システムを示す概略図である。
【図５】従来のトロイダル型無段変速機における変速制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１    変速ユニット
２    パワーローラ
３    入力ディスク
４    トラニオン
６    傾転軸
７    ピストン
８    油圧シリンダ
８ａ，８ｂ  シリンダ室
１０  スプール弁
１１  スプール
１３  ソレノイド弁
１４  コントローラ
１５  プリセスカム
１７  ポテンショメータ
２１  入力軸
２３  出力ディスク
２４  出力軸
３１  ブレーキペダル
３２  ブレーキセンサ
Ｅ    エンジン
Ｙ    傾転軸方向変位量
θ    傾転角変位量
Ｖ    電圧値
Ｖ0   目標電圧値
ｅ0   目標変速比
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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