(57)【要約】【課題】オーバードライブ時の必要油圧の低減を図ることで燃料消費率の向上を図る。【解決手段】本発明に係る変速システムは、巻き掛け式の無段変速機を有した車両における変速システムであって、無段変速機の一次側プーリにおける固定シーブ側に固定された固定側付勢部材と、一次側プーリにおける可動シーブ側に固定された可動側付勢部材とを有し、固定側付勢部材と可動側付勢部材の少なくとも一方が電磁石とされ、電磁石により固定側付勢部材と可動側付勢部材とに磁力を作用自在とされて固定シーブと可動シーブとを互いが近づく方向に付勢自在とされた付勢部と、無段変速機がオーバードライブ状態であると推定したことに応じて、電磁石を駆動する制御部とを備えている。【選択図】図２
2018146035.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
巻き掛け式の無段変速機を有した車両における変速システムであって、
前記無段変速機の一次側プーリにおける固定シーブ側に固定された固定側付勢部材と、前記一次側プーリにおける可動シーブ側に固定された可動側付勢部材とを有し、前記固定側付勢部材と前記可動側付勢部材の少なくとも一方が電磁石とされ、前記電磁石により前記固定側付勢部材と前記可動側付勢部材とに磁力を作用自在とされて前記固定シーブと前記可動シーブとを互いが近づく方向に付勢自在とされた付勢部と、
前記無段変速機がオーバードライブ状態であると推定したことに応じて、前記電磁石を駆動する制御部と、を備える
変速システム。
【請求項２】
前記固定シーブと同軸に一体回転する一次側シャフトに対して電機子が内蔵され、前記電磁石に給電を行う発電部を備えた
請求項１に記載の変速システム。
【請求項３】
前記無段変速機の変速比が大側に変化する際に前記可動シーブが変位する方向を第一方向としたときに、
前記一次側プーリの軸方向において、前記固定側付勢部材及び前記可動側付勢部材が前記一次側プーリのＶ溝よりも前記第一方向側に位置されている
請求項１又は請求項２に記載の変速システム。
【請求項４】
前記固定側付勢部材と前記可動側付勢部材が前記一次側プーリの回転中心と同心のリング状に形成されている
請求項１乃至請求項３の何れかに記載の変速システム。
【請求項５】
前記一次側プーリの軸直交方向において、前記固定側付勢部材及び前記可動側付勢部材が前記一次側プーリのＶ溝よりも外周側に位置されている
請求項４に記載の変速システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、巻き掛け式の無段変速機を有した車両における変速システムに関し、特には、オーバードライブ時における巻き掛け部材のクランプ力を磁力によりアシストする技術の分野に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばベルトやチェーン等の巻き掛け部材を一次側（プライマリ）、二次側（セカンダリ）の二つのプーリ間に掛け渡した（巻き掛けた）巻き掛け式の無段変速機が知られている。
巻き掛け式の無段変速機においては、変速比が１未満となるオーバードライブ時に、一次側プーリにより必要な巻き掛け部材クランプ力を確保している。この際、車両の油圧システムにおいては、上記クランプ力確保のために一次側プーリに供給すべき油圧（プライマリ圧）が最大油圧となるため、オイルポンプからの吐出油圧に基づいて調圧されるライン圧を少なくともプライマリ圧以上とすることを要する。
このため、高速巡航中等、オーバードライブ状態での走行を長時間にわたって維持する走行状態では、オイルポンプの駆動トルクを下げることができず、特にエンジン動力に基づきオイルポンプを駆動する車両においては高速巡航中の燃料消費率の向上を図ることが困難とされている。
【０００３】
そこで、従来、巻き掛け式の無段変速機については、所定の変速比において一次側プーリの可動シーブを固定シーブに対してロックする機構が提案されている（例えば下記特許文献１参照）。
しかしながら、特許文献１のように可動シーブの位置を機械的にロックする機構は、ロック部材の経時的な摩耗等により動作の不安定化を招き兼ねない。
【０００４】
これに対し、下記特許文献２には、磁力の作用により固定シーブと可動シーブ（フランジ１２、１４）を互いに近づく方向に付勢し、クランプ力を得る構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１９７９０３号公報
【特許文献２】特開平３−２８５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２においては、クランプ力を得るために設けた電磁石（８２）を駆動軸（２）に対して回転自在に取り付けている。すなわち、電磁石はシーブと連動して回転しない。
このため、クランプ力を得るために電磁石により磁力を作用させた場合には、該磁力が一次側プーリの回転に対するブレーキ要素として機能してしまう虞がある。すなわち、仮に、特許文献２に記載の構成によりオーバードライブ時のクランプ力を磁力により得ようとした場合には、プーリに対する回転抵抗が生じ、返って燃料消費率の悪化を招き兼ねない。
【０００７】
本発明は上記の問題点に鑑みて為されたものであり、オーバードライブ時の必要油圧の低減を図ることで燃料消費率の向上を図ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る変速システムは、巻き掛け式の無段変速機を有した車両における変速システムであって、前記無段変速機の一次側プーリにおける固定シーブ側に固定された固定側付勢部材と、前記一次側プーリにおける可動シーブ側に固定された可動側付勢部材とを有し、前記固定側付勢部材と前記可動側付勢部材の少なくとも一方が電磁石とされ、前記電磁石により前記固定側付勢部材と前記可動側付勢部材とに磁力を作用自在とされて前記固定シーブと前記可動シーブとを互いが近づく方向に付勢自在とされた付勢部と、
前記無段変速機がオーバードライブ状態であると推定したことに応じて、前記電磁石を駆動する制御部と、を備えるものである。
【０００９】
これにより、オーバードライブ時に対応して、固定側付勢部材と可動側付勢部材とに磁力が作用して固定シーブと可動シーブとを近づける方向への付勢力が生じ、巻き掛け部材のクランプ力が得られる。このため、オーバードライブ時における必要クランプ力を得るにあたっての可動シーブの油圧を低減できる。
このとき、固定側付勢部材と可動側付勢部材は、それぞれ固定シーブ、可動シーブに固定されているため、それらシーブの回転に連動して回転する。従って、電磁石により磁力を作用させた際に、該磁力が一次側プーリの回転に対するブレーキ要素として機能してしまうことの防止が図られる。
【００１０】
上記した本発明に係る変速システムにおいては、前記固定シーブと同軸に一体回転する一次側シャフトに対して電機子が内蔵され、前記電磁石に給電を行う発電部を備えた構成とすることが可能である。
【００１１】
上記のように電機子が一次側シャフトに内蔵された発電部とすることで、発電部と電磁石との間を電気的に接続する接続端子として回転接続端子を設ける必要がなくなる。
【００１２】
上記した本発明に係る変速システムにおいては、前記無段変速機の変速比が大側に変化する際に前記可動シーブが変位する方向を第一方向としたときに、前記一次側プーリの軸方向において、前記固定側付勢部材及び前記可動側付勢部材が前記一次側プーリのＶ溝よりも前記第一方向側に位置された構成とすることが可能である。
【００１３】
これにより、固定側付勢部材と可動側付勢部材との間に一次側プーリのＶ溝が介在せず、オーバードライブ時において固定側付勢部材と可動側付勢部材とを任意の近さで近接させることが可能とされる。
【００１４】
上記した本発明に係る変速システムにおいては、前記固定側付勢部材と前記可動側付勢部材が前記一次側プーリの回転中心と同心のリング状に形成された構成とすることが可能である。
【００１５】
これにより、固定側付勢部材、可動側付勢部材のそれぞれを例えば一次側プーリの軸周り方向に断続的に配置する場合等と比較して、磁力作用面積を大きくすることができる。
【００１６】
上記した本発明に係る変速システムにおいては、前記一次側プーリの軸直交方向において、前記固定側付勢部材及び前記可動側付勢部材が前記一次側プーリのＶ溝よりも外周側に位置された構成とすることが可能である。
【００１７】
これにより、磁力作用面積のさらなる拡大化が図られる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、オーバードライブ時の必要油圧の低減を図ることで燃料消費率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る実施形態としての変速システムを備えた車両の構成概要を示した図である。
【図２】実施形態における無段変速機をプーリの軸方向に切断した概略断面図である。
【図３】実施形態における発電部を一次側シャフトの軸直交方向に切断した概略断面図である。
【図４】発電部における固定子の電気回路構成、及び固定子と該固定子の電磁石を制御する制御部との関係を示した回路ブロック図である。
【図５】実施形態における巻き掛け部材のクランプ手法についての説明図である。
【図６】実施形態としてのクランプ手法を実現するために制御部が実行すべき具体的な処理手順を示したフローチャートである。
【図７】第一変形例としての無段変速機をプーリの軸方向に切断した概略断面図である。
【図８】第二変形例としての無段変速機をプーリの軸方向に切断した概略断面図である。
【図９】第三変形例としての無段変速機をプーリの軸方向に切断した概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
＜１．車両の概要構成＞
図１は、本発明に係る実施形態としての変速システム１を備えた車両１００の構成概要を示した図である。なお、図１では、車両１００の構成のうち主に本発明に係る要部の構成のみを抽出して示している。
本実施形態において、変速システム１は、無段変速機６と伝達機構制御ユニット１３とを有している。
【００２１】
本実施形態の車両１００は、走行動力源としてのエンジン２と、トルクコンバータ４、前後進切替機構５、及び無段変速機６を有する動力伝達機構３と、動力伝達機構３における作動油の油圧制御を行う油圧制御部７と、ギヤ８及びギヤ９と、デファレンシャルギヤ１０と、駆動輪１１ａ及び駆動輪１１ｂと、エンジン制御ユニット１２と、伝達機構制御ユニット１３と、バス１４とを備えている。
【００２２】
エンジン２は、車両１００を走行させる走行用動力源（原動機）であり、燃料を消費して車両１の駆動輪１１ａ、１１ｂに作用させる動力を発生させる。エンジン２は、燃料を燃焼させて機関出力軸であるクランクシャフト２ａに機械的な動力（エンジントルク）を発生させ、該機械的動力をクランクシャフト２ａから駆動輪１１ａ、１１ｂに向けて出力可能とされている。
【００２３】
動力伝達機構３は、エンジン２から駆動輪１１ａ、１１ｂへの動力伝達経路中に設けられ、エンジン２から駆動輪１１ａ、１１ｂへ動力を伝達するものであり、液状媒体としてのオイル（作動油）の油圧によって作動する。
動力伝達機構３においては、エンジン２のクランクシャフト２ａと無段変速機６の一次側シャフトＰｓとがトルクコンバータ４、前後進切替機構５等を介して接続され、無段変速機構６の二次側シャフトＳｓがギヤ８及びギヤ９、デファレンシャルギヤ１０等を介して駆動輪１１ａ、１１ｂに接続されている。
【００２４】
トルクコンバータ４は、エンジン２と前後進切替機構５との間に配置され、エンジン２から伝達された動力のトルクを増幅させて（又は維持して）、前後進切替機構５に伝達可能に構成されている。トルクコンバータ４は、回転自在に対向配置されたポンプインペラ４ａ及びタービンランナ４ｂを備え、フロントカバー４ｃを介してポンプインペラ４ａをクランクシャフト２ａと一体回転可能に結合し、タービンランナ４ｂを前後進切替機構５に連結して構成されている。これらポンプインペラ４ａ及びタービンランナ４ｂの回転に伴い、ポンプインペラ４ａとタービンランナ４ｂとの間に介在された作動油などの粘性流体が循環流動することにより、その入出力間の差動を許容しつつトルクを増幅して伝達することが可能とされている。
【００２５】
また、トルクコンバータ４は、タービンランナ４ｂとフロントカバー４ｃとの間に設けられ、タービンランナ４ｂと一体回転可能に連結されたロックアップクラッチ４ｄをさらに備える。ロックアップクラッチ４ｄは、油圧制御部７から供給される作動油の圧力によって作動し、フロントカバー４ｃとの係合状態（ロックアップＯＮ）と開放状態（ロックアップＯＦＦ）とに切り替えられる。ロックアップクラッチ４ｄがフロントカバー４ｃと係合している状態では、フロントカバー４ｃ（すなわちポンプインペラ４ａ）とタービンランナ４ｂが係合され、ポンプインペラ４ａとタービンランナ４ｂとの相対回転が規制され、入出力間の差動が禁止されるので、トルクコンバータ４は、エンジン２から伝達されたトルクをそのまま前後進切替機構５に伝達する。
【００２６】
前後進切替機構５は、エンジン２からの動力（回転出力）を変速可能であると共に、該動力の回転方向を切替可能に構成されている。前後進切替機構５は、遊星歯車機構５ａ、摩擦係合要素としての前後進切替クラッチ（フォワードクラッチ）ＣＬ及び前後進切替ブレーキ（リバースブレーキ）ＢＲ等を含んで構成される。遊星歯車機構５ａは、相互に差動回転可能な複数の回転要素としてサンギヤ、リングギヤ、キャリア等を含んで構成される差動機構であり、前後進切替クラッチＣＬ及び前後進切替ブレーキＢＲは、遊星歯車機構５ａの作動状態を切り替えるための係合要素であり、例えば多板クラッチなどの摩擦式の係合機構等によって構成することができ、ここでは油圧式の湿式多板クラッチが用いられている。
【００２７】
前後進切替機構５は、油圧制御部７から供給される作動油の圧力によって前後進切替クラッチＣＬ、前後進切替ブレーキＢＲが作動し作動状態が切り替えられる。具体的に、前後進切替機構５は、前後進切替クラッチＣＬが係合状態（ＯＮ状態）、前後進切替ブレーキＢＲが解放状態（ＯＦＦ状態）である場合にエンジン２からの動力を正転回転（車両１が前進する際に一次側シャフトＰｓが回転する方向）で一次側シャフトＰｓに伝達する。一方、前後進切替機構５は、前後進切替クラッチＣＬが解放状態、前後進切替ブレーキＢＲが係合状態である場合にエンジン２からの動力を逆転回転（車両１が後進する際に一次側シャフトＰｓが回転する方向）で一次側シャフトＰｓに伝達する。前後進切替機構５は、ニュートラル時には、前後進切替クラッチＣＬ、前後進切替ブレーキＢＲが共に解放状態とされる。
図中では、上記のような前後進切替クラッチＣＬ及び前後進切替ブレーキＢＲの係合／解除の制御を行う制御系をまとめて「ＣＢ制御系５ｂ」と表記している。
【００２８】
無段変速機６は、エンジン２から駆動輪１１ａ、１１ｂへの動力の伝達経路における前後進切替機構５と駆動輪１１ａ、１１ｂとの間に設けられ、エンジン２の動力を無段階に（連続的に）変速して出力可能な変速装置である。具体的に、無段変速機６は、一次側シャフトＰｓに伝達（入力）されるエンジン２からの回転動力（回転出力）を所定の変速比で変速して変速機出力軸である二次側シャフトＳｓに伝達し、二次側シャフトＳｓから駆動輪１１ａ、１１ｂに向けて変速された動力を出力する。
【００２９】
無段変速機６は、一次側シャフト（プライマリシャフト）Ｐｓに対して設けられた一次側プーリ（プライマリプーリ）６１、二次側シャフト（セカンダリシャフト）Ｓｓに対して設けられた二次側プーリ（セカンダリプーリ）６４、一次側プーリ６１と二次側プーリ６４との間に掛け渡された（巻き掛けられた）ベルトやチェーン等の巻き掛け部材６７を含んで構成される巻き掛け式の無段変速機（連続可変トランスミッション：Continuously Variable Transmission＝ＣＶＴ）として構成されている。
【００３０】
一次側プーリ６１は、一次側シャフトＰｓに対する位置が固定とされ一次側シャフトＰｓと同軸に一体回転する一次側固定シーブ６２と、一次側シャフトＰｓの軸方向に変位可能な一次側可動シーブ６３とを同軸に対向配置することにより形成されている。また、二次側プーリ６４は、二次側シャフトＳｓに対する位置が固定とされ二次側シャフトＳｓと同軸に一体回転する二次側固定シーブ６５と、二次側シャフトＳｓの軸方向に変位可能な二次側可動シーブ６６とを同軸に対向配置することにより形成されている。巻き掛け部材６７は、一次側の固定シーブ６２と可動シーブ６３との間、二次側の固定シーブ６５と可動シーブ６６との間に形成された略Ｖ字の溝（以下「Ｖ溝」と表記する）に掛け渡されている。
【００３１】
無段変速機６では、油圧制御部７から一次側プーリ６１の油圧室（後述する一次側油圧室６８）、二次側プーリ６４の油圧室（後述する二次側油圧室６９）に供給される作動油の油圧（プライマリ圧、セカンダリ圧）に応じて、一次側可動シーブ６３、二次側可動シーブ６６が一次側固定シーブ６２、二次側固定シーブ６５との間に巻き掛け部材６７を挟み込む力（挟圧力：クランプ力）を制御することが可能とされる。これにより、一次側プーリ６１及び二次側プーリ６４のそれぞれにおいて、Ｖ溝の幅を変更して巻き掛け部材６７の回転半径（巻き掛け径）を調節することができ、一次側プーリ６１の入力回転速度に相当する入力回転数（プライマリ回転数）と二次側プーリ６４の出力回転速度に相当する出力軸回転数（セカンダリ回転数）との比である変速比を無段階に変更することが可能とされている。また、一次側プーリ６１及び二次側プーリ６４の巻き掛け部材６７についての挟圧力が調整されることで、これに応じたトルク容量で動力を伝達することが可能となっている。
【００３２】
なお、本実施形態における無段変速機６の具体的な構成については後に改めて説明する。
【００３３】
無段変速機６における二次側シャフトＳｓに伝達された動力はギヤ８及びギヤ９を介してデファレンシャルギヤ１０に伝達される。デファレンシャルギヤ１０は、伝達された動力を各駆動軸を介して駆動輪１１ａ、１１ｂに伝達する。デファレンシャルギヤ１０は、車両１００が旋回する際に生じる駆動輪１１ａ、１１ｂ間の回転速度差を吸収する。
【００３４】
上記の構成により、車両１００においては、エンジン２が発生させた動力をトルクコンバータ４、前後進切替機構５、無段変速機６、デファレンシャルギヤ１０等を介して駆動輪１１ａ、１１ｂに伝達することができる。この結果、車両１００は、駆動輪１１ａ、１１ｂの路面との接地面に駆動力［Ｎ］が生じ、これにより走行することができる。
【００３５】
油圧制御部７は、作動油の油圧によってトルクコンバータ４のロックアップクラッチ４ｄ、前後進切替機構５の前後進切替クラッチＣＬ及び前後進切替ブレーキＢＲ、無段変速機６の一次側可動シーブ６３及び二次側可動シーブ６６等を含む動力伝達機構３を作動させるものである。
油圧制御部７は、複数の油路、オイルリザーバ、オイルポンプ、複数の電磁弁などを含んで構成され、伝達機構制御ユニット１３からの信号に応じて、動力伝達機構３の各部に供給される作動油の流量や油圧を制御する。また、油圧制御部７は、動力伝達機構３の所定の箇所の潤滑を行う潤滑油供給装置としても機能する。
本例では、作動油の供給源としてのオイルポンプは、エンジン２の動力に基づき駆動される。
【００３６】
エンジン制御ユニット１２及び伝達機構制御ユニット１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えたマイクロコンピュータを備えて構成され、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の所定の車載ネットワーク通信規格に対応したバス１４を介して相互のデータ通信が可能に接続されている。
【００３７】
エンジン制御ユニット１２は、エンジン２についての燃料噴射制御、点火制御、吸入空気量調節制御などの各種運転制御を行う。具体的には、エンジン２に設けられた各種のアクチュエータ（例えばスロットル弁を駆動するスロットルアクチュエータや燃料噴射を行うインジェクタ等）を制御することでエンジン２についての各種運転制御を行う。
エンジン制御ユニット１２は伝達機構制御ユニット１３と通信を行っており、必要に応じてエンジン２の運転状態に関するデータを伝達機構制御ユニット１３に出力する。また、必要に応じ、伝達機構制御ユニット１３からの各種信号に基づいてエンジン２の運転制御を行う。
【００３８】
伝達機構制御ユニット１３は、油圧制御部７を制御することによって、トルクコンバータ４、前後進切替機構５、無段変速機６など動力伝達機構３の各部の動作制御を行う。
特に、伝達機構制御ユニット１３は、無段変速機６の変速比制御を行う。具体的に、伝達機構制御ユニット１３は、エンジン回転数やアクセル開度等の情報に基づいて無段変速機６の目標変速比を求め、該目標変速比を実現するための上述したプライマリ圧、セカンダリ圧を求めると共に、それらプライマリ圧、セカンダリ圧が得られるように油圧制御部７に対する指示を行う。
また、本実施形態の伝達機構制御ユニット１３は、オーバードライブ時に対応した巻き掛け部材６７のクランプ力制御を行うが、これについては後に改めて説明する。
【００３９】
＜２．実施形態における無段変速機の構成＞
図２は、本実施形態における無段変速機６の概略横断面図である。
本例の無段変速機６において、一次側固定シーブ６２は一次側シャフトＰｓと一体的に形成され、二次側固定シーブ６５は二次側シャフトＳｓに対して一体的に形成されている。一次側可動シーブ６３は一次側シャフトＰｓに、二次側可動シーブ６６は二次側シャフトＳｓにそれぞれスプライン溝等の摺動案内子を介してシャフト軸方向に摺動可能とされている。
【００４０】
無段変速機６においては、一次側可動シーブ６３に油圧を印加する油圧室として一次側油圧室６８が設けられ、また二次側可動シーブ６６に油圧を印加する油圧室として二次側油圧室６９が設けられている。図中では、一次側油圧室６８の油圧室壁を油圧室壁Ｗ６８、二次側油圧室６９の油圧室壁を油圧室壁Ｗ６９と示している。
一次側油圧室６８にはプライマリ圧としての油圧が供給され、二次側油圧室７１にはセカンダリ圧としての油圧が供給される。変速比制御においては、セカンダリ圧に対して相対的にプライマリ圧が徐々に大きくなるように油圧を調整していくことでプライマリ側の巻き掛け径が徐々に大となり、変速比が徐々に小さくなる（Ｈｉｇｈ側となる）。逆に、プライマリ圧に対して相対的にセカンダリ圧が徐々に大きくなるように油圧を調整していくことでプライマリ側の巻き掛け径が徐々に小となり、変速比が徐々に大きくなる（ＬＯＷ側となる）。
図２では、変速比が略最小である場合の無段変速機６の様子を示している。
【００４１】
本例の無段変速機６は、一次側固定シーブ６２側に固定された固定側付勢部材７１と、一次側可動シーブ６３に固定された可動側付勢部材７２とを有した付勢部７０を備えている。付勢部７０は、固定側付勢部材７１と可動側付勢部材７２の少なくとも一方が電磁石とされ、電磁石により固定側付勢部材７１と可動側付勢部材７２とに磁力を作用自在とされて一次側固定シーブ６２と一次側可動シーブ６３とを互いが近づく方向に付勢自在とされている。本例では、固定側付勢部材７１が電磁石、可動側付勢部材７２が永久磁石とされている。
本例の場合、固定側付勢部材７１、可動側付勢部材７２は共に一次側シャフトＰｓの回転中心に対して同心のリング状に形成されている。固定側付勢部材７１としての電磁石が電気的にオンされると、固定側付勢部材７１と可動側付勢部材７２との間に互いに引き合う方向に作用する磁力が発生し、これにより一次側固定シーブ６２と一次側可動シーブ６３とを互いが近づく方向に付勢可能とされている。
【００４２】
本例では、固定側付勢部材７１は一次側固定シーブ６２の内部、具体的には一次側可動シーブ６３と対向する側の端部内に位置され、また可動側付勢部材７２は一次側可動シーブ６３の内部、具体的には一次側固定シーブ６２と対向する側の端部内に位置されている。
これにより、図２に示す変速比設定状態、すなわち変速比が略最小となるオーバードライブとしての変速比設定状態において、固定側付勢部材７１と可動側付勢部材７２とが近接され、一次側固定シーブ６２と一次側可動シーブ６３とに比較的大きな付勢力を作用させることができる。すなわち、巻き掛け部材６７のクランプ力として比較的大きなクランプ力を得ることができる。
【００４３】
無段変速機６においては、上記のような付勢部７０における電磁石に給電を行うための発電部７３が備えられている。
ここで、電磁石としての固定側付勢部材７１は一次側固定シーブ６２に固定されているため、一次側固定シーブ６２と連動して回転する。この際、回転する給電対象物に対して外部より給電を行うには、接続端子として例えばスリップリング等の回転接続端子を設けることが考えられる。しかしながら、回転接続端子は摩擦が生じるため給電ラインにノイズが混入し易く、給電対象回路部の動作不具合を誘発する虞がある。
【００４４】
この点に鑑み本実施形態では、発電部７３として、一次側シャフトＰｓに対して電機子Ｅが内蔵された発電機を設ける。
【００４５】
図２乃至図４を参照して、発電部７３の構成について説明する。
発電部７３は、一次側シャフトＰｓに内蔵されて一次側シャフトＰｓと連動して回転する回転子７４と、一次側シャフトＰｓの回転中心と同心の環状に形成され、回転子７４の外周を覆う固定子７５とを備えている（図２及び図３参照）。なお、固定子７５の内径は一次側シャフトＰｓの外径よりも大きく、固定子７５と一次側シャフトＰｓは非接触状態とされている（図３参照）。固定子７５は、例えば無段変速機６を覆う筐体側に支持されて該筐体内における位置が固定とされている。
【００４６】
本例における発電部７３は、一次側プーリ６１の軸方向（一次側シャフトＰｓの軸方向）において、一次側プーリ６１に対し、一次側プーリ６１の動力入力側とは逆側となる位置に配置されている。ここで、一次側プーリ６１の動力入力側とは、一次側シャフトＰｓの軸方向において、一次側シャフトＰｓの回転動力源が位置する側を意味するものである。本例では、一次側シャフトＰｓの回転動力源はエンジン２であり、エンジン２は一次側プーリ６１に対し車両１００の前方向（前進方向）側に位置されているため、一次側プーリ６１の動力入力側は、車両１００の前方向側に一致する。つまり、本例における発電部７３は、一次側プーリ６１に対し、車両１００の後方側に配置されている。具体的に、この場合の発電部７３は、一次側油圧室６８の油圧室壁Ｗ６８よりもさらに後方に配置されている。
【００４７】
回転子７４には、一次側シャフトＰｓの軸周り方向に複数の電機子Ｅが略等間隔に配列されている（図３参照）。本例では、電機子Ｅの数は四つとされ、それぞれ電機子Ｅ１〜Ｅ４として示している。各電子機Ｅはそれぞれコイルを有している。回転子７４には、各電機子Ｅと共に、コイルにより得られた電流を整流平滑するためのダイオードやコンデンサ等を有した整流平滑回路７４ａが設けられている。
【００４８】
固定子７５には、一次側シャフトＰｓの軸周り方向に複数の電磁石Ｅｍが略等間隔に配列されており、本例では、電磁石Ｅｍの数としても四つとされ、それぞれ電磁石Ｅｍ１〜Ｅｍ４と示している（図３及び図４参照）。電磁石Ｅｍ１〜Ｅｍ４は鉄芯等のコア材と該コア材に巻回されたコイルとを有している。図示のように電磁石Ｅｍ２は電磁石Ｅｍ１に対して配置位置が略９０度ずれ、電磁石Ｅｍ３は電磁石Ｅｍ１に対して配置位置が略１８０度ずれている。電磁石Ｅｍ４は電磁石Ｅｍ２に対し配置位置が略１８０度ずれている。
【００４９】
固定子７５に対しては、伝達機構制御ユニット１３より電磁石Ｅｍの駆動信号（駆動電流）Ｓｃが供給される（図４及び図１を参照）。本例の固定子７５においては、電気極性が非反転の駆動信号Ｓｃが電磁石Ｅｍ１及びＥｍ３の組に供給される一方、電磁石Ｅｍ２及びＥｍ４の組に対しては、反転回路７５ａにより極性反転された駆動信号Ｓｃが供給される（図４参照）。これにより、電磁石Ｅｍ１及びＥｍ３の組と電磁石Ｅｍ２及びＥｍ４の組とで磁力の極性が逆極性となるようにされている。
【００５０】
上記構成による発電部７３においては、固定子７５における電磁石Ｅｍ１〜Ｅｍ４が駆動信号Ｓｃにより駆動された状態（つまり磁力を発生している状態）にて、一次側シャフトＰｓの回転に連動し回転子７４が回転されることで、回転子７４における電機子Ｅ１〜Ｅ４の各コイルに磁界変化に応じた電流が流れ、該電流が整流平滑回路７４ａにて整流平滑されて直流電流が生成される。すなわち、各電磁石Ｅｍが駆動された状態で一次側シャフトＰｓが回転することで発電が行われる。このとき、伝達機構制御ユニット１３は、駆動信号Ｓｃの値（電流値）を調整することで、上記直流電流の電流値を制御、すなわち発電部７３による発電量を制御することができる。
【００５１】
上記のように整流平滑回路７４ａで生成された直流電流は、一次側シャフトＰｓ内に配線された給電線Ｌｓ（図２及び図３参照）を介して電磁石としての固定側付勢部材７１に供給される。これにより、発電部７３による発電に応じて固定側付勢部材７１が磁力を発生し、一次側固定シーブ６２と一次側可動シーブ６３とが互いに近づく方向への付勢力が生じる。
【００５２】
上記のように一次側シャフトＰｓに対して電機子Ｅが内蔵された発電部７３を設けることで、発電部７３と固定側付勢部材７１（電磁石）との間を電気的に接続する接続端子として回転接続端子を設ける必要がなくなり、給電経路におけるノイズ低減を図ることができ、クランプ力アシスト動作の安定性向上が図られる。
【００５３】
また、回転子７４と固定子７５とが非接触とされていることで、摩擦による一次側シャフトＰｓの回転ロスが発生することの防止を図ることができる。
【００５４】
なお、上記では、発電部７３の構成として二相式の発電機構成を例示したが、例えば三相式の発電機構成等を採用することもでき、発電形式については特に限定されない。
【００５５】
本実施形態では、固定側付勢部材７１と可動側付勢部材７２とを用いた磁力による巻き掛け部材６７のクランプが、いわゆるオーバードライブ時に対応して行われるようにする。
【００５６】
図５は、本実施形態における巻き掛け部材６７のクランプ手法についての説明図であり、無段変速機６の目標変速比、磁力によるクランプのＯＮ／ＯＦＦ状態、プライマリ圧、及びライン圧の関係を実線によりそれぞれ表している。
伝達機構制御ユニット１３は、無段変速機６がオーバードライブ状態であるか否かの推定処理を行う。具体的に、本例では、前述した目標変速比が所定値未満、例えば「１」未満となったか否かを判定し、該判定結果に基づきオーバードライブ状態か否かを推定する。
オーバードライブ状態であると推定した場合、伝達機構制御ユニット１３は磁力によるクランプをそれまでのＯＦＦ状態からＯＮ状態へと切り替える。すなわち、駆動信号Ｓｃにより発電部７３の発電を開始させ、固定側付勢部材７１としての電磁石に磁力を発生させる。
【００５７】
これにより、オーバードライブ時に対応して、巻き掛け部材６７のクランプ力の少なくとも一部が固定側付勢部材７１と可動側付勢部材７２とに作用する磁力により担われることとなる。つまりその分、プライマリ圧を従来よりも低減することができる。また、プライマリ圧の元圧であるライン圧も低減することができる。
本実施形態における伝達機構制御ユニット１３は、上記のように磁力によるクランプ力をＯＮ状態へと切り替えることに伴い、プライマリ圧及びライン圧を低下させる制御を行う。なお、図５においては、プライマリ圧、ライン圧に関して、磁力によるクランプを行わない従来における必要油圧の例を点線により表している。
【００５８】
上記のようにオーバードライブ時におけるプライマリ圧やライン圧の低減が図られることで、本例のように動力伝達機構３の作動油供給源であるオイルポンプがエンジン２により駆動される場合において、高速走行時における燃料消費率の低下（悪化）防止を図ることができる。
【００５９】
伝達機構制御ユニット１３は、オーバードライブ状態が解消された場合には、磁力によるクランプを停止させると共に、プライマリ圧、ライン圧を復帰させる。この際、プライマリ圧、ライン圧については、例えば目標変速比の値に応じて定まる圧に制御する。
【００６０】
＜３．処理手順＞
図６は、上記した実施形態としてのクランプ手法を実現するために伝達機構制御ユニット１３が実行すべき具体的な処理手順を示したフローチャートである。なお、伝達機構制御ユニット１３は、図６に示す処理を例えば内蔵するＲＯＭ等の所定の記憶装置に記憶されたプログラムに基づき実行する。
【００６１】
図６において、伝達機構制御ユニット１３はステップＳ１０１で、磁力クランプ開始条件が成立するまで待機する。本例の場合、該磁力クランプ開始条件としては、無段変速機６の目標変速比が所定値（例えば「１」）未満となるとの条件が少なくとも設定されている。
なお、磁力クランプ開始条件としては、車速や勾配（走行路勾配）等の他の要素に基づく条件を含んでもよい（例えば車速が一定値以上、勾配が一定値以下等）。
また、制御のチャタリング発生防止等を図るため、目標変速比が所定値未満となる状態が所定時間以上経過することを条件として課すこともできる。
ここで、無段変速機６の変速比を検出する手段を設け、該手段により検出された変速比を目標変速比に代えて用いることも勿論可能である。
【００６２】
磁力クランプ開始条件が成立した場合、伝達機構制御ユニット１３はステップＳ１０２で発電開始処理を行う。すなわち、駆動信号Ｓｃにより発電部７３の発電動作を開始させる。
【００６３】
続くステップＳ１０３で伝達機構制御ユニット１３は、油圧低下処理として、プライマリ圧及びライン圧を低下させる処理を行う。プライマリ圧及びライン圧が低下されることで、オイルポンプの必要駆動力が低減され、エンジン２の負荷も低減される。
【００６４】
ステップＳ１０３の油圧低下処理を実行したことに応じ、伝達機構制御ユニット１３はステップＳ１０４で磁力クランプ終了条件が成立するまで待機する。本例の場合、該磁力クランプ終了条件としては、無段変速機６の目標変速比（又は変速比）が所定値（例えば「１」）以上となるとの条件が少なくとも設定されている。
なお、磁力クランプ終了条件としては、車速や勾配等の他の要素に基づく条件を含んでもよい。複数の終了条件を含む場合、少なくとも一つの終了条件の成立を以て磁力によるクランプを終了することもできる。
また、制御のチャタリング発生防止等を図るため、磁力クランプ終了条件としては目標変速比（又は変速比）が所定値以上となる状態が所定時間以上経過することを条件として含むこともできる。
【００６５】
磁力クランプ終了条件が成立した場合、伝達機構制御ユニット１３はステップＳ１０５の発電終了処理として、駆動信号Ｓｃの出力を停止（例えば電流値＝０とする）して発電部７３による発電動作を停止させる処理を行う。
そして、続くステップＳ１０６の油圧復帰処理として、プライマリ圧及びライン圧を復帰させる処理を行い、ステップＳ１０１に戻る。
【００６６】
なお、図６に示す処理に対しては、例えば、エンジン２が停止される、車速が所定値以下となる、変速比が所定値以上となる等、所定の処理終了条件が予め設定され、伝達機構制御ユニット１３は該処理終了条件が成立したことに応じて図６に示す処理を終了する。
【００６７】
＜４．変形例＞
続いて、実施形態の各種変形例について説明する。なお、以下の説明において、既に説明済みとなった部分と同様となる部分については同一符号を付して説明を省略する。
【００６８】
図７は、第一変形例としての無段変速機６Ａの概略構成を示している。
無段変速機６Ａは、発電部７３の配置位置が無段変速機６の場合から変更されたものである。具体的に、この場合の発電部７３は、一次側プーリ６１の軸方向において、一次側プーリ６１に対し、一次側プーリ６１の動力入力側（本例では前方向側）に配置されている。
【００６９】
ここで、ＴＣＵ（Transmission Control Unit）等として実装される伝達機構制御ユニット１３は、車両１００のエンジンルーム後方においてエンジンルームと近接した位置に配置されることが一般的であり、また、巻き掛け式ＣＶＴとしての無段変速機６Ａは、特に本例のようにエンジン２との間にトルクコンバータ４や前後進切替機構５が介在する場合には、伝達機構制御ユニット１３よりも後方に位置されることになる。
このため、上記のように発電部７３を一次側プーリ６１に対し一次側プーリ６１の動力入力側に配置した場合には、図２のように動力入力側とは逆側に配置する場合よりも、発電部７３と伝達機構制御ユニット１３との間の距離を近接させることができる。すなわち、伝達機構制御ユニット１３から発電部７３に駆動信号Ｓｃを供給するための給電線の長さを短くすることができる。
従って、該給電線がノイズを拾い難くすることができ、磁力による巻き掛け部材６７のクランプ動作安定化を図ることができる。
【００７０】
なお、巻き掛け式ＣＶＴを備えた動力伝達機構３において、一次側プーリ６１の動力入力側とは逆側となる部分では、一次側シャフトＰｓの近傍に配置すべき部品（例えばギヤ等）の数が比較的少なく、スペース的に余裕を持たせ易い。このため、図２に示したように発電部７３を一次側プーリの動力入力側とは逆側に配置する構成は、発電部７３を含めた動力伝達機能３の設計（特にレイアウト面）を容易化できるという利点がある。
【００７１】
図８は、第二変形例としての無段変速機６Ｂの概略構成を示している。
無段変速機６Ｂは、発電部７３の配置位置が無段変速機６の場合から変更されたものである。
先の図２や図７の例では、固定側付勢部材７１は、一次側固定シーブ６２における一次側可動シーブ６３と対向する側の端部内に配置され、また可動側付勢部材７２は一次側可動シーブ６３における一次側固定シーブ６２と対向する側の端部内に配置されていた。つまり、この場合の固定側付勢部材７１、可動側付勢部材７２は、それぞれ一次側固定シーブ６２側に固定、一次側可動シーブ６３側に固定されるという前提の下で、一次側プーリ６１の軸方向において、一次側プーリ６１のＶ溝を隔てた位置にそれぞれ配置されている。
【００７２】
このように固定側付勢部材７１と可動側付勢部材７２がＶ溝を隔てて配置されていると、Ｖ溝の幅（軸方向における長さ）未満に固定側付勢部材７１と可動側付勢部材７２とを近接させることができない。
【００７３】
第二変形例としての無段変速機６Ｂでは、Ｖ溝の幅にとらわれず固定側付勢部材７１と可動側付勢部材７２とを近接させることができるように、それらの配置位置を変更している。具体的に、無段変速機６Ｂの変速比が大側に変化する際に一次側可動シーブ６３が変位する方向（つまり図８中の矢印Ｄで示す方向）を第一方向としたときに、一次側プーリ６１の軸方向において、固定側付勢部材７１及び可動側付勢部材７２をＶ溝よりも第一方向側に位置させている。なお、Ｖ溝よりも第一方向側とは、図中の一点鎖線Ｘで示す位置よりも紙面右側を意味する。
【００７４】
無段変速機６Ｂにおいて、一次側可動シーブ６３は、巻き掛け部材６７の巻き掛け面としての円錐面を有する巻き掛け部６３ａと、巻き掛け部６３ａから第一方向側に突出された略筒状のフランジ部６３ｂとを有している。フランジ部６３ｂの第一方向端部は、外周側に突出された突出部Ｔとして形成され、突出部Ｔの外周端が油圧室壁Ｗ６８の内周面と当接している。
この場合、リング状とされた可動側付勢部材７２は、突出部Ｔの外周端部の内部に位置され、突出部Ｔに対して固定されている。
【００７５】
また、固定側付勢部材７１は、リング状とされ、油圧室壁Ｗ６８の第一方向とは逆側の端部の内周面に固定されている。この場合、油圧室壁Ｗ６８の第一方向とは逆側の端部は、変速比が略最小の状態で、一次側可動シーブ６３の突出部Ｔよりも第一方向の逆方向側に位置されており、従って固定側付勢部材７１としても、同状態において突出部Ｔよりも第一方向の逆方向側に位置されている。上述のように可動側付勢部材７２が内蔵された突出部Ｔの外周端は油圧室壁Ｗ６８の内周面と当接しているため、固定側付勢部材７１は一次側シャフトＰｓの軸方向において可動側付勢部材７２と対向して位置されている。
なお、この場合も固定側付勢部材７１と可動側付勢部材７２の中心は一次側シャフトＰｓの回転中心と同心とされている。
【００７６】
無段変速機６Ｂにおいては、発電部７３を、先の図２の場合と同様に一次側プーリ６１の動力入力側とは逆側に配置している。この場合、給電線Ｌｓは、回転子７４における整流平滑回路７４ａから一次側シャフトＰｓ内、及び油圧室壁Ｗ６８内を介して電磁石としての固定側付勢部材７１に接続されている。なお、油圧室壁Ｗ６８は一次側シャフトＰｓと一体に回転するものである。
【００７７】
上記で説明した無段変速機６Ｂのように、固定側付勢部材７１及び可動側付勢部材７２を一次側プーリ６１のＶ溝よりも第一方向側に配置することで、固定側付勢部材７１と可動側付勢部材７２との間にＶ溝が介在しない。そのため、オーバードライブ時において固定側付勢部材７１と可動側付勢部材７２とを任意の近さで近接させることができ、磁力による巻き掛け部材６７のクランプ力を大きくすることができる。
【００７８】
また、無段変速機６Ｂにおいては、一次側プーリ６１の軸直交方向において、固定側付勢部材７１及び可動側付勢部材７２が一次側プーリ６１のＶ溝よりも外周側に位置されている。
これにより、固定側付勢部材７１、可動側付勢部材７２の互いに対向する面の面積が大きくなり、磁力作用面積のさらなる拡大化が図られる。
【００７９】
なお、図９に示す第四変形例としての無段変速機６Ｃのように、図８の第二変形例を適用する場合において先の第一変形例のように発電部７３を一次側プーリ６１の動力入力側に配置した構成とすることもできる。この場合も給電線Ｌｓは、整流平滑回路７４ａから一次側シャフトＰｓ内、及び油圧室壁Ｗ６８内を介して固定側付勢部材７１に接続される。
【００８０】
ここで、これまでの説明では、固定側付勢部材７１にのみ電磁石を用いる例を挙げたが、固定側付勢部材７１と可動側付勢部材７２の双方に電磁石を用いた構成、或いは可動側付勢部材７２にのみ電磁石を用いた構成とすることもできる。可動側付勢部材７２に電磁石を用いる場合には、発電部７３からの給電線Ｌｓについて、一次側シャフトＰｓに対し一次側可動シーブ６３が変位することを考慮した配線が行われるべきことは言うまでもない。
【００８１】
＜５．実施の形態のまとめ＞
上記のように本実施形態の変速システム（１）は、巻き掛け式の無段変速機（６、６Ａ、６Ｂ、６Ｃ）を有した車両（１００）における変速システムであって、無段変速機の一次側プーリ（６１）における固定シーブ（６２）側に固定された固定側付勢部材（７１）と、一次側プーリにおける可動シーブ（６３）側に固定された可動側付勢部材（７２）とを有し、固定側付勢部材と可動側付勢部材の少なくとも一方が電磁石とされ、電磁石により固定側付勢部材と可動側付勢部材とに磁力を作用自在とされて固定シーブと可動シーブとを互いが近づく方向に付勢自在とされた付勢部（７０）と、無段変速機がオーバードライブ状態であると推定したことに応じて、電磁石を駆動する制御部（伝達機構制御ユニット１３）とを備えている。
【００８２】
これにより、オーバードライブ時に対応して、固定側付勢部材と可動側付勢部材とに磁力が作用して固定シーブと可動シーブとを近づける方向への付勢力が生じ、巻き掛け部材のクランプ力が得られる。このため、オーバードライブ時における必要クランプ力を得るにあたっての可動シーブの油圧を低減できる。
このとき、固定側付勢部材と可動側付勢部材は、それぞれ固定シーブ、可動シーブに固定されているため、それらシーブの回転に連動して回転する。従って、電磁石により磁力を作用させた際に、該磁力が一次側プーリの回転に対するブレーキ要素として機能してしまうことの防止が図られる。すなわち、磁力によるクランプ力アシストを行ったことで返って燃料消費率が悪化してしまうことの防止が図られる。
このように本実施形態によれば、オーバードライブ時の必要油圧の低減を図ることで燃料消費率の向上を図ることができる。
なお、作動油の供給源としては電動ポンプを用いることもでき、その場合は電力消費率の悪化防止が図られる。
【００８３】
また、本実施形態の変速システムにおいては、固定シーブと同軸に一体回転する一次側シャフト（Ｐｓ）に対して電機子（Ｅ）が内蔵され、電磁石に給電を行う発電部（７３）を備えている。
【００８４】
上記のように電機子が一次側シャフトに内蔵された発電部とすることで、発電部と電磁石との間を電気的に接続する接続端子として回転接続端子を設ける必要がなくなる。
従って、発電部と該発電部から電磁石への給電配線との接続部分に摩擦が生じず電磁石への給電経路におけるノイズ低減を図ることができ、クランプ力アシスト動作の安定性向上が図られる。
【００８５】
さらに、本実施形態の変速システムにおいては、無段変速機の変速比が大側に変化する際に可動シーブが変位する方向を第一方向としたときに、一次側プーリの軸方向において、固定側付勢部材及び可動側付勢部材が一次側プーリのＶ溝よりも第一方向側に位置されている。
【００８６】
これにより、固定側付勢部材と可動側付勢部材との間に一次側プーリのＶ溝が介在せず、オーバードライブ時において固定側付勢部材と可動側付勢部材とを任意の近さで近接させることが可能とされる。
従って、巻き掛け部材のクランプ力を大きくすることができ、オーバードライブ時における必要クランプ力を得るにあたっての油圧のさらなる低減が図られ、燃料消費率（又は電力消費率）のさらなる向上を図ることができる。
【００８７】
さらにまた、実施の形態の変速システムにおいては、固定側付勢部材と可動側付勢部材が一次側プーリの回転中心と同心のリング状に形成されている。
【００８８】
これにより、固定側付勢部材、可動側付勢部材のそれぞれを例えば一次側プーリの軸周り方向に断続的に配置する場合等と比較して、磁力作用面積を大きくすることができる。
従って、磁力による巻き掛け部材のクランプ力を大きくすることができ、燃料消費率（又は電力消費率）のさらなる向上を図ることができる。
【００８９】
また、実施の形態の変速システムにおいては、一次側プーリの軸直交方向において、固定側付勢部材及び可動側付勢部材が一次側プーリのＶ溝よりも外周側に位置されている。
【００９０】
これにより、磁力作用面積のさらなる拡大化が図られる。
従って、巻き掛け部材のクランプ力を大きくすることができ、燃料消費率（又は電力消費率）のさらなる向上を図ることができる。
【符号の説明】
【００９１】
１  変速システム、Ｐｓ  一次側シャフト、Ｓｓ  二次側シャフト、６、６Ａ、６Ｂ、６Ｃ  無段変速機、６１  一次側プーリ、６２  一次側固定シーブ、６３  一次側可動シーブ、６３ａ  巻き掛け部、６３ｂ  フランジ部、Ｔ  突出部、６４  二次側プーリ、６５  二次側固定シーブ、６６  二次側可動シーブ、６７  巻き掛け部材、１３  伝達機構制御ユニット、１４  バス、６８  一次側油圧室、６９  二次側油圧室、Ｗ６８、Ｗ６９  油圧室壁、７０  付勢部、７１  固定側付勢部材、７２  可動側付勢部材、７３  発電部、７４  回転子、７４ａ  整流平滑回路、７５  固定子、７５ａ  反転回路、Ｅ１〜Ｅ４  電機子、Ｅｍ１〜Ｅｍ４  電磁石、Ｌｓ  給電線、１００  車両
【図１】
2018146035.tif 000003
【図２】
2018146035.tif 000004
【図３】
2018146035.tif 000005
【図４】
2018146035.tif 000006
【図５】
2018146035.tif 000007
【図６】
2018146035.tif 000008
【図７】
2018146035.tif 000009
【図８】
2018146035.tif 000010
【図９】
2018146035.tif 000011