(57)【要約】【課題】無段変速機構と他の一つの変速機構とが組み合わされて例えば変速比が高い領域用のローモードと変速比が低い領域用のハイモードといった複数の変速モードの間に切り換えられる変速装置のモード切換え中に無段変速機構の変速比が両モード間の切換えを滑らかにする同期目標変速比からずれてしまうことを防止する。【解決手段】モード切換え時に無段変速機構の変速比が同期目標値に達したとき無段変速機構の変速用可動部材の動きそのものを直接制止する。【選択図】    図１
2004286118.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速比変更手段により無段に変速比を変えることのできる無段変速機構と他の一つの変速機構とを有し、動力源からの動力を前記無段変速機構を介して出力部材に伝達する無段変速経路と、前記無段変速機構を介することなく前記出力部材に伝達する他の動力伝達経路とを有する変速装置に於いて、複数のモードを有し、各々のモードに於いて少なくとも一つの前記動力伝達経路を切り換えて用いるように構成され、各々のモード間の切換え時に前記無段変速機構の変速比がモード間の同期値に保持されるよう前記無段変速機構の変速用可動部材の動きを制止する変速制止手段を有することを特徴とする変速装置。
【請求項２】
前記変速比変更手段は油圧の給排により作動する手段であり、前記変速制止手段は前記変速比変更手段への油圧の供給および前記変速比変更手段からの油圧の排出の少なくとも一方を遮断する手段であることを特徴とする請求項１に記載の変速装置。
【請求項３】
前記変速制止手段は前記変速比変更手段への油圧の供給の通路および前記変速比変更手段からの油圧の排出の通路の両方を同時に遮断するスプール弁を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の変速装置。
【請求項４】
前記変速制止手段は前記無段変速機構の変速用可動部材の可動範囲を制限する手段を含み、前記変速用可動部材は前記モード切換え時に前記変速比変更手段により前記可動範囲制限手段に押し付けられるようになっていることを特徴とする請求項１に記載の変速装置。
【請求項５】
前記他の一つの変速機構はキャリアにて前記無段変速機構の入力側と連結されサンギヤにて前記無段変速機構の出力側と連結されリングギヤを出力部材とする遊星歯車機構であり、前記変速用可動部材の可動限界は前記無段変速機構の変速比を最大にする位置であり、前記変速比変更手段は前記モード切換え時に前記変速用可動部材を前記可動限界の位置に押さえ込む作用を行なうようになっていることを特徴とする請求項４に記載の変速装置。
【請求項６】
前記他の一つの変速機構はキャリアにて前記無段変速機構の入力側と連結されサンギヤにて前記無段変速機構の出力側と連結されリングギヤを出力部材とする遊星歯車機構であり、前記変速用可動部材の可動限界は前記無段変速機構の変速比を最小にする位置であり、前記変速比変更手段は前記モード切換え時に前記変速用可動部材を前記可動限界の位置に押さえ込む作用を行なうようになっていることを特徴とする請求項４に記載の変速装置。
【請求項７】
前記無段変速機構は２組のベルト掛り径可変式プーリ対と該２組のプーリ対の間に掛け渡された無端ベルトとを含み、前記変速比変更手段は前記２組のプーリ対の各々に於ける変速用可動部材である可動プーリの移動によりプーリ対間の間隔を変更する油圧式偏倚手段を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の変速装置。
【請求項８】
前記無段変速機構は軸線に沿って半径が変化する作動面を備えた一対のディスクと、前記一対のディスクの作動面を同軸に対向させた間に押し挟まれた変速用可動部材である一対のローラとを有し、前記一対のローラを介して前記一対のディスク間に回転力を伝達し、その際前記一対のディスクに対する前記一対のローラの角度を変化させることにより前記一対のディスク間に伝達される回転力の変速比を変えるよう構成されたディスク／ローラ型無段変速機構を含み、前記変速比変更手段は前記一対のディスクに対する前記一対のローラの位置を変更する油圧式偏倚手段を含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の変速装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変速装置に係り、特に変速比変更手段により無段に変速比を変えることのできる無段変速機構と他の一つの変速機構とを有し、動力源からの動力を前記無段変速機構を介して出力部材に伝達する無段変速経路と、前記無段変速機構を介することなく前記出力部材に伝達する他の動力伝達経路とを有する変速装置に於いて、複数のモードを有し、各々のモードに於いて少なくとも一つの前記動力伝達経路を切り換えて用いるように構成された変速装置の改良に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
上記の如く無段変速機構と他の一つの変速機構とを有し、動力源からの動力を前記無段変速機構を介して出力部材に伝達する無段変速経路と、前記無段変速機構を介することなく前記出力部材に伝達する他の動力伝達経路とを有する変速装置に於いて、複数のモードを有し、各々のモードに於いて少なくとも一つの前記動力伝達経路を切り換えて用いるように構成された変速装置は公知であり、これは、無段変速機構の部分を２組のベルト巻掛け径可変プーリ対とその間に掛け渡された無端ベルトよりなり、これら２組のプーリ対の各々に於けるプーリ対間の間隔を変更することにより変速比を変える機構とし、他の一つの変速機構の部分を遊星歯車機構によるものとして例示すれば、添付の図７に示す如きものである。
【０００３】
図７に示す構成に於いて、エンジン３１０の出力軸３１２は、一方では、クラッチ３１４を介して遊星歯車機構３１６のプラネタリピニオン３１８を担持するキャリア３２０を駆動し、他方に於いては、プーリ３２２、無端ベルト３２４、プーリ３２６、軸３２８、ベルト巻掛け径可変プーリ対３３０、無端ベルト３３２、ベルト巻掛け径可変プーリ対３３４、軸３３６を経て遊星歯車機構３１６のサンギヤ３３８を駆動するようになっている。変速された回転動力は、遊星歯車機構３１６のリングギヤ３４０から中空軸３４２を経て取り出され、プーリ３４４、無端ベルト３４６、プーリ３４８を経て差動歯車装置３５０の回転枠３５２を駆動するようになっている。回転枠は３５２の回転は軸３５４にてそれに担持された一対の傘歯車３５６および３５８を経てそれらと噛み合った一対の傘歯車３６０および３６２を回転させ、それらに連結された軸３６４と３６６とをその間に差動関係を保って駆動する。尚、軸３３６とリングギヤ３４０とはクラッチ３６８により選択的に連結されるようになっている。またベルト巻掛け径可変プーリ対３３０および３３４は、それぞれ変速比変更手段３７０および３７２により相互に関連してプーリ対間の距離を相反的に変えられるようになっている。クラッチ３１４および３６８と変速比変更手段３７０および３７２は電子式制御装置（ＥＣＵ）３７４により制御される。
【０００４】
上記の如きエンジンと変速装置と差動歯車装置の組合せが自動車の駆動装置として使用されるときには、これを自動車に適した一つの好ましい作動態様にて作動させるべく、変速装置は、電子式制御装置３７４によるクラッチ３１４および３６８の係合切り換えとベルト巻掛け径可変プーリ対３３０および３３４のベルト巻掛け径の制御により、ローモードとハイモードとを組み合せた制御態様に従って運転される。
【０００５】
即ち、ローモード領域に於いては、クラッチ３１４が係合され、クラッチ３６８が解放されることにより、エンジン出力回転は、それより軸３１２およびクラッチ３１４を経てキャリア３２０へ導かれた回転と、無断変速機構３３０、３３２、３３４にて変速されてサンギヤ３３８へ導かれた回転とが、遊星歯車機構３１６にて合成され、出力回転がリングギヤ３４０から取り出される。これは、プーリ３２２と３２６の間の変速比をα（α＜１）とし、遊星歯車機構に於けるリングギヤとサンギヤの歯数の比をβ（β＞１）としたとき、無段変速機構に於ける変速比が、α（β＋１）であるとき、変速比無限大の所謂ギヤードニュートラルを可能にし、無断変速機構による変速比が増大されるに連れてプーリ３４４より車輪へ向けて取り出される変速装置出力軸の回転数のエンジン回転数に対する比、即ち変速装置の変速比は減小していくモードである。かかるローモードに於けるエンジン出力軸に対する変速比出力軸の変速比γは、無断変速機構３３０、３３２、３３４の変速比をγｓとすると、γ＝β／（１−α／γｓ）であり、γｓがαに近づくにつれてγは無限大に近づき、ギヤードニュートラルの状態となる。
【０００６】
一方、ハイモード領域の於いては、クラッチ３１４が解放され、クラッチ３６８が係合されることにより、エンジンの出力回転は、遊星歯車機構３１６を介することなく、ベルト巻掛け径可変プーリ対３３０および３３４のベルト巻掛け径の制御により変えられる変速比の制御のみによって車輪へ伝えられる。かかるハイモードに於ける車輌の増速に伴う変速装置の変速比の低減は、ローモードに於いて変速装置の変速比を低減すべく無段変速機構の変速比を増大させた状態に続いて行われることになるので、無段変速機構についてみれば、ローモードから出発し、途中でハイモードに切り換えて車輌を増速する過程は、まずローモード領域にて変速比を増大させ、次いでそれに続いて変速比を減小させる操作として行われる。
【０００７】
図８は、上記の如きローモードとハイモードの組合せ変速に於ける変速装置全体としての変速比γと無段変速機構の変速比γｓとの関係を示す線図である。この場合、上記のαの値が例えば０．５にされていると、無段変速機構はその変速幅を変速比最小値から変速比最大値まで片道作動することにより、ローモードにて変速装置全体の変速比を無限大（ギヤードニュートラル）から最小値の２倍まで減小させ、次いでハイモードにて変速比最大値から変速比最小値へ片道戻ることにより、変速装置全体の変速比を更に最小値まで減小させることができ、無段変速機構の変速精度は２倍に向上する。
【０００８】
尚、無段変速機構と遊星歯車機構の如き他の一つの変速機構とを組み合わせてローモードおよびハイモードの如き２つの異なる変速モードを構成するに当たっては、下記の特許文献２に記載されている如く無段変速機構のみを使用してローモードを実行し、無段変速機構と遊星歯車機構とを組み合わせてハイモードを実行することも可能である。この場合には、無段変速機構の変速比は、ローモードに於いては車輌の増速に伴って低減され、ハイモードに切り換えられた後には、車輌の増速に伴って増大される。
【０００９】
いずれにしても、この種のローモード／ハイモード組合せ変速制御に関しては、モード切換えを変速ショックなく行うことについてこれまでにいくつかの発明が提案されている。例えば、下記の特許文献１には、切換え動作の期間中は変速比をモード切換え時の変速比に固定するようステップモータ２５１を制御することが記載されている。また下記の特許文献２には、同様のローモード／ハイモード組合せ変速制御に於いて、変速モード切換えは無段変速機構の変速比を所定の値に固定した状態にて行うことが記載されている。また下記の特許文献３には、ローモードによる変速比とハイモードによる変速比とに応じてモード切換え時のクラッチ操作量を定めてモード切換えを行うことが記載されている。
【特許文献１】
特開平１０−２６７１１６号公報
【特許文献２】
特開２００２−１３９１４０号公報
【特許文献３】
特開２００１−２００９２６号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特許文献１または２に記載されている如くモード切り換え中には変速比を固定する制御を行うことにより、それなりにモード切り換えによるショックの発生を低減する効果が得られると期待されるが、無段変速機構は、ベルト掛り径可変式プーリ対による場合にもまたディスク／ローラ型無段変速機構による場合にも、その変速作動には慣性が伴うので、これらをローモードとハイモードとの間で同期する変速比に一致させる制御が行われる場合、変速比が目標変速比に達したとしても、そこで開始されたモード切り換えが進行する間に変速比が目標変速比からずれてしまう。また、モード切り換えに伴う無段変速部へのパワーフローの増減により無段変速部がより安定な変速比になるように自ら変速しようとしてしまい、折角の変速比同期制御が有効に作動しない恐れがあるという問題がある。
【００１１】
本発明は、かかる問題に対処し、上記の如きモード切り換え型の変速装置に於けるモード切換え時のショックの抑制をより効果的に達成することができるよう変速装置を改良することを課題としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の如き課題を解決するものとして、本発明は、変速比変更手段により無段に変速比を変えることのできる無段変速機構と他の一つの変速機構とを有し、動力源からの動力を前記無段変速機構を介して出力部材に伝達する無段変速経路と、前記無段変速機構を介することなく前記出力部材に伝達する他の動力伝達経路とを有する変速装置に於いて、複数のモードを有し、各々のモードに於いて少なくとも一つの前記動力伝達経路を切り換えて用いるように構成され、各々のモード間の切換え時に前記無段変速機構の変速比がモード間の同期値に保持されるよう前記無段変速機構の変速用可動部材の動きを制止する変速制止手段を有することを特徴とする変速装置を提供するものである。
【００１３】
上記の変速制止手段は、前記変速比変更手段が油圧の給排により作動する手段である場合、該変速比変更手段への油圧の供給および該変速比変更手段からの油圧の排出の少なくとも一方を遮断する手段であってよく、更には該変速比変更手段への油圧の供給の通路および該変速比変更手段からの油圧の排出の通路の両方を同時に遮断するスプール弁を含むものとされてよい。
【００１４】
或はまた、前記変速制止手段は前記無段変速機構の変速用可動部材の可動範囲を制限する手段を含み、前記変速用可動部材は前記モード切換え時に前記変速比変更手段により前記可動範囲制限手段に押し付けられるようになっていてよい。この場合、前記他の一つの変速機構がキャリアにて前記無段変速機構の入力側と連結されサンギヤにて前記無段変速機構の出力側と連結されリングギヤを出力部材とする遊星歯車機構であるときには、前記変速用可動部材の可動限界が前記無段変速機構の変速比を最大または最小にする位置とされ、前記変速比変更手段は前記モード切換え時に前記変速用可動部材を前記可動限界の位置に押さえ込む作用を行なうようになっていてよい。
【００１５】
以上いずれの対策も、前記無段変速機構が２組のベルト掛り径可変式プーリ対と該２組のプーリ対の間に掛け渡された無端ベルトとを含み、前記変速比変更手段が前記２組のプーリ対の各々に於ける変速用可動部材である可動プーリの移動によりプーリ対間の間隔を変更する油圧式偏倚手段を含む場合、或は前記無段変速機構は軸線に沿って半径が変化する作動面を備えた一対のディスクと、前記一対のディスクの作動面を同軸に対向させた間に押し挟まれた変速用可動部材である一対のローラとを有し、前記一対のローラを介して前記一対のディスク間に回転力を伝達し、その際前記一対のディスクに対する前記一対のローラの角度を変化させることにより前記一対のディスク間に伝達される回転力の変速比を変えるよう構成されたディスク／ローラ型無段変速機構を含み、前記変速比変更手段は前記一対のディスクに対する前記一対のローラの位置を変更する油圧式偏倚手段を含む場合に適用されてよい。
【００１６】
【発明の作用及び効果】
上記の如く、変速比変更手段により無段に変速比を変えることのできる無段変速機構と他の一つの変速機構とを有し、動力源からの動力を前記無段変速機構を介して出力部材に伝達する無段変速経路と、前記無段変速機構を介することなく前記出力部材に伝達する他の動力伝達経路とを有する変速装置に於いて、複数のモードを有し、各々のモードに於いて少なくとも一つの前記動力伝達経路を切り換えて用いるように構成され、各々のモード間の切換え時に前記無段変速機構の変速比がモード間の同期値に保持されるよう前記無段変速機構の変速用可動部材の動きを制止する変速制止手段が設けられていれば、モード切換え時に無段変速機構の変速比がモード間の同期値にもたらされたとき、かかる変速制止手段を無段変速機構の変速用可動部材に直接作用させてその変速用の動きを制止することができ、無段変速機構の変速制御に於ける慣性的遅れを克服して無段変速機構を所定の同期変速比に保持することができる。
【００１７】
前記変速比変更手段が油圧の給排により作動する手段である場合には、前記変速制止手段が前記変速比変更手段への油圧の供給および前記変速比変更手段からの油圧の排出の少なくとも一方を遮断するようになっていれば、油は非圧縮性であるので、油圧の給排により作動する油圧アクチュエータの多くはその動きが直ちにロックされ、変速比を所定値に固定する制御によらずとも、無段変速機構の変速比を所定値に確実に固定することができる。更にまた、前記変速制止手段が前記変速比変更手段への油圧の供給の通路および該変速比変更手段からの油圧の排出の通路の両方を同時に遮断するスプール弁を含む構造とされていれば、変速比変更手段に対する油圧の入口および出口の両方が同時に遮断されるので、油圧作動式変速比変更手段はより確実にロックされる。この場合、変速比変更手段に対する油圧の供給経路と排出経路とがスプール弁により遮断されるようになっていれば、単一のスプール弁を切り換える操作により二つの油圧経路を同時に遮断することが容易且つ確実に行われる。
【００１８】
また、前記変速制止手段が無段変速機構の変速用可動部材の可動範囲を制限する手段を含み、前記変速用可動部材がモード切換え時に変速比変更手段によりかかる可動範囲制限手段に押し付けられるようになっていれば、無段変速機構を所定の変速比状態に保持することをその変速用可動部材の動きを二つの部材の間に機械的に抑え込むことにより達成することができる。この場合、前記他の一つの変速機構がキャリアにて無段変速機構の入力側と連結されサンギヤにて無段変速機構の出力側と連結されリングギヤを出力部材とする遊星歯車機構であり、前記変速用可動部材の可動限界が無段変速機構の変速比を最大または最小にする位置であれば、変速用可動部材の可動範囲を制限する手段をそれが無段変速機構の変速作動を妨げることがないように設けることができる。
【００１９】
無段変速機構が２組のベルト掛り径可変式プーリ対と該２組のプーリ対の間に掛け渡された無端ベルトとを含み、前記変速比変更手段が前記２組のプーリ対の各々に於ける変速用可動部材である可動プーリの移動によりプーリ対間の間隔を変更する油圧式偏倚手段を含むものであるときには、その油圧式偏倚手段に対し上記の油路遮断構成を適用し、または上記の変速用可動部材の可動範囲制限手段を可動プーリに対し施すと共に油圧式偏位手段をそれに対する押し付け手段として作動させることにより本発明の目的を効果的に達成することができる。
【００２０】
また無段変速機構が軸線に沿って半径が変化する作動面を備えた一対のディスクと、前記一対のディスクの作動面を同軸に対向させた間に押し挟まれた変速用可動部材である一対のローラとを有し、前記一対のローラを介して前記一対のディスク間に回転力を伝達し、その際前記一対のディスクに対する前記一対のローラの角度を変化させることにより前記一対のディスク間に伝達される回転力の変速比を変えるよう構成されたディスク／ローラ型無段変速機構を含み、前記変速比変更手段が前記一対のディスクに対する前記一対のローラの位置を変更する油圧式偏倚手段を含むものであるときには、その油圧式偏倚手段に対し上記の油路遮断構成を適用し、または上記の変速用可動部材の可動範囲制限手段をローラまたはその支持手段に対し施すと共に油圧式偏位手段をそれに対する押し付け手段として作動させることにより本発明の目的を効果的に達成することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明を上記の特許文献２に記載されている車輌用変速装置に適用した一つの実施の形態を示す概略図である。図に於いて、エンジン１０の出力軸１２はダンパ１４を経て変速装置の入力軸１６を駆動するようになっている。入力軸１６はクラッチ１８のディスク２０を駆動すると共にスプライン嵌合部２２を経て無段変速機構の入力側プーリ対２４を駆動するようになっている。クラッチ１８は、それが係合されると、ディスク２０よりそのハウジング２６を介して入力軸１６を歯車２８に連結するようになっている。
【００２２】
入力側プーリ対２４は、軸線方向の動きが固定された固定プーリ３０とこれに対し軸線方向に移動可能な可動プーリ３２とを含んでおり、固定プーリ３０は軸受３４によりハウジング３６から回転式に支持されている。可動プーリ３２はこれに固定された軸３８がスプライン嵌合部４０にて固定プーリ３０により受けられていることにより固定プーリ３０に対する軸線方向の隔置距離を可変に制御されつつ固定プーリ３０と一体になって回転し、両プーリはスプライン嵌合部２２を経て入力軸１６により駆動されるようになっている。プーリ対２４には無端ベルト４２が巻き掛けられており、その巻掛け半径は、軸３８が支点４４の周りに傾動するレバー４６を経て油圧アクチュエータ４８のピストン５０によりピストン軸５２を経て駆動され、可動プーリ３２が固定プーリ３０に対し隔置される距離が変えられることにより、可変に制御されるようになっている。
【００２３】
入力側プーリ対２４に対向して無端ベルト４２を支持する無段変速機構の出力側プーリ対５４は、軸線方向の動きが固定された固定プーリ５６とこれに対し軸線方向に移動可能な可動プーリ５８とを含んでおり、固定プーリ５６は軸受６０によりハウジング３６から回転式に支持されている。可動プーリ５８はこれに固定された軸６２がスプライン嵌合部６４にて固定プーリ５６により受けられていることにより固定プーリ５６に対する軸線方向の隔置距離を可変に制御されつつ固定プーリ５６と一体になって回転し、両プーリはスプライン嵌合部６６を経て無段変速機構の出力軸６８を駆動するようになっている。プーリ対５４に対する無端ベルト４２の巻掛け半径は、軸６２が支点７０の周りに傾動するレバー７２を経て油圧アクチュエータ７４のピストン７６によりピストン軸７８を経て駆動され、可動プーリ５８が固定プーリ５６に対し隔置される距離が変えられることにより、可変に制御されるようになっている。
【００２４】
クラッチ１８により入力軸１６に選択的に連結される歯車２８は歯車８０と噛み合っており、歯車８０は遊星歯車機構８２のキャリア８４と連結されている。一方、無段変速機構の出力軸６８は歯車８６と連結され、歯車８６は歯車８８と噛み合っており、歯車８８は遊星歯車機構８２のサンギヤ９０と連結されている。サンギヤ  ９０にはキャリア８４により担持されたプラネタリピニオン９２が噛み合っており、プラネタリピニオン９２の回りにはリングギヤ９４が噛み合っている。かくして歯車８０よりキャリア８４へ入力された回転と歯車８８よりサンギヤ９０へ入力された回転とは遊星歯車機構により合成され、合成された回転がリングギヤ９４より出力軸９６を経て取り出されるようになっている。尚、これは遊星歯車機構８２がキャリア８４へ入力された回転とサンギヤ９０へ入力された回転とを合成する一つのモード時（この変速装置ではハイモード）の作動である。
【００２５】
他の一つのモード時（この変速装置ではローモード）には、クラッチ１８が解除され、サンギヤ９０とリングギヤ９４とがクラッチ９８により連結され、プーリ対２４、５４および無端ベルト４２よりなる無段変速機構にて変速された回転は、歯車８６より歯車８８へ伝達され、これよりクラッチ９８の係合によって遊星歯車機構８２の一体回転を経て出力軸９６より取り出される。キャリア８４に対するブレーキ１００は後進用である。出力軸９６より取り出された回転は、図７にて従来技術として示した構造に於けると同じくプーリ３４４、無端ベルト３４６、プーリ３４８、差動歯車装置３５０を経て一対の駆動軸３６４、３６６を駆動するようになっている。
【００２６】
この実施の形態に於いては、図７に於いて説明した従来技術の例に於ける電子式制御装置４７４と同様の電子式制御装置（ＥＣＵ）１０２は、上記の如きモード切換えに際して端子ａおよびｂを経てクラッチ１８および９８を制御すると共に、油圧装置１０２を経て油圧アクチュエータ４８および７４を作動させ、無段変速機構に於けるプーリ対２４および５４の間の隔置距離を制御し、これらプーリ対に対する無端ベルト４２の掛り径を可変に制御するようになっている。即ち、無段変速機構の変速比を上げるときには、油圧装置１０４の油圧ポートｐ１より油路ｃ１を経て油圧アクチュエータ４８の油圧ポートｐ２に油を供給すると同時に同油圧アクチュエータの油圧ポートｐ３より油路ｃ２を経て油圧装置１０２の油圧ポートｐ４へ油を還流させ、同時に、油圧装置１０４の油圧ポートｐ５より油路ｃ３を経て油圧アクチュエータ７４の油圧ポートｐ６に油を供給すると同時に同油圧アクチュエータの油圧ポートｐ７より油路ｃ４を経て油圧装置１０４の油圧ポートｐ８へ油を還流させる。
【００２７】
そこで、本発明によれば、その一つの実施の形態として、モード切換えが行われる間、入力側のプーリ対２４に於けるプーリ間間隔を一定に保持するよう、可動プーリの動きを制止すべく、入力側圧アクチュエータ４８への油圧の供給および同入力側圧アクチュエータからの油圧の排出の少なくとも一方（図示の実施の形態ではその両方）を遮断すべく、油路ｃ１とｃ２とを並行して横切るスプール弁１０６が設けられ、これによってモード切換えの間、油路ｃ１およびｃ２を通る油の流れを止め、油圧アクチュエータ４８の動きをロックすることが行われるようになっている。図１に於いて、スプール弁１０６は電磁作動式の弁であり、その電磁コイルの部分に通電がされていないときには、その上半分が非作動状態にあって、その２つのポートのいずれもが油路ｃ１およびｃ２を連通させた状態にて示されており、電磁コイルが電子制御装置１０２からの指示により励磁されると、その下半分に示す如き作動状態となって、その２つのポートがいずれも閉塞され、油路ｃ１およびｃ２のいずれをも遮断する。
【００２８】
このように入力側油圧アクチュエータ４８に対する油圧の供給路或いは油圧の排出路の何れか一方、より好ましくはその両方、が遮断されることにより、油圧アクチュエータ４８内には非圧縮性の油が閉じ込められることにより、そのピストン５０の動きがロックアップされ、従来のモード切換え中は変速比を一定に制御しようとする試みよりも、より直接的かつ効果的に無段変速機構がその運動の慣性により変速比を変化させることを制止することができる。
【００２９】
図１には、説明の便宜上、更に本発明の他の一つの実施の形態が同時に組み込まれている。それは入力側プーリ対２４に於ける可動プーリ３２に対しその移動範囲を制限するように設けられているストッパ構造である。図示の実施の形態では、それは可動プーリ３２と一体に構成された軸１０８に設けられたフランジ１１０と、それに軸線方向に向かいあって隔置されたストッパ要素１１２である。このストッパ要素はハウジング３６より支持されており、可動プーリ３２が無段変速機構の変速比を最小値にすべくその移動範囲のうち図にて最も左方の位置に移動したとき、フランジ１１０に係合して該可動プーリをその位置に留めるようになっている。
【００３０】
図１に示す変速装置に於いては、ローモードとハイモードとの間の切換えは、無段変速機構の変速比が最小値となったところで行われるので、かかるフランジ１１０とストッパ要素１１２とが設けられていれば、モード切換え時に変速比最小の位置にあってフランジ１１０がストッパ要素１１２に当接した状態にあるとき、油圧アクチュエータ４８に更に変速比減小方向の油圧を掛けることにより、フランジ１１０をストッパ要素１１２に対し押し付け、可動プーリ３２を軸線方向に不動にし、入力側プーリ対２４に於けるプーリ間間隔をフランジ１１０とストッパ要素１１２との密着接触により定まる一定間隔に確実に保持することができる。
【００３１】
尚、図１に示す如き変速装置に於いては、ローモードとハイモードの間の切換えは無段変速機構の変速比が最小値となるところで行われるが、図７に示す如き変速装置に於いては、ローモードとハイモードの間の切換えは無段変速機構の変速比が最大値となるところで行われるので、そのような構造に於いては、モード切換え時の無段変速機構に於ける可動プーリのストッパ要素への押し付けによる位置固定は、無段変速機構の変速比が最大値となるところで行われてよい。
【００３２】
図２は、無段変速機構としてトロイダル式無段変速機構を用い、これを遊星歯車機構と組合せ、ローモードにては無段変速機構の入力側と出力側の回転をギヤードニュートラルが可能な態様にて遊星歯車機構により合成し、ハイモードにては遊星歯車機構を切り離し、トロイダル式無段変速機構のみにて変速を行うよう構成された変速装置に本発明を適用した場合の実施の形態を示す概略図であり、図３は図２の切断線３−３によるトロイダル式無段変速機構の要部の縦断面を示す概略図である。
【００３３】
これらの図に於いて、２００および２０２は一対のトロイダルディスクであり、その間に一対のローラ２０４および２０６を挟んで１組のトロイダル変速機構構成している。２０８および２１０もまた一対のトロイダルディスクであり、その間に一対のローラ２１２および２１４を挟んで１組のトロイダル変速機構構成している。ローラ２０４、２０６、２１２、２１４はそれぞれトラニオン２１６、２１８、２２０、２２２よりにそれらの傾動中心軸線の周りに傾動可能に支持されている。トロイダルディスク２００は軸２２４とカム駆動機構２２６とによりトロイダルディスク２０８に駆動連結されており、これら２つのトロイダルディスクが図１の実施の形態に於けると同様にエンジン１０よりその出力軸１２、ダンパ１４、入力軸１６を経て並列に駆動されるようになっている。そしてこれら２つのトロイダルディスクに並列に導入された回転は、ローラ２０４、２０６、２１２、２１４を経てこれらローラの傾動角に応じて変速されてトロイダルディスクの２０２および２１０に並列に伝達され、これらと一体に結合された歯車２２８より取り出されるようになっている。
【００３４】
歯車２２８には歯車２３０が噛み合っており、その回転は遊星歯車機構２３２のサンギヤ２３４へ導入されている。一方、この遊星歯車機構のキャリア２３６には、エンジン１０より同一速度にて駆動される軸２２４の回転が歯車２３８、２４０、２４２の歯車列とクラッチ２４４を経て導入されている。こうしてサンギヤ２３４とキャリア２３６とに導入された回転は、遊星歯車機構にて合成され、リングギヤ２４６より出力軸２４８へ取り出される。出力軸２４８へ取り出された回転は歯車２５０、２５２、２５４を経て図７および図１に示したものと同様の差動歯車機構３５０を駆動し、一対の車軸３６４および３６６を駆動するようになっている。
【００３５】
ローラ２０４等は、ローラ２１２および２１４について図３に示されている如く、それぞれ２５６および２５８にて示す如き偏心軸によりトラニオンに装着されている。また一対の向かいあったトラニオンはローラ支持部の上下の位置にて一対のリンク２６０および２６２により互いに連結されており、通常その下端部にてそれぞれシリンダとピストンによる油圧アクチュエータによりトロイダルディスクに対し図にて上下に偏倚制御されるようになっている。油圧アクチュエータはシリンダ２６４，２６６内にて図にて上下に移動するピストン２６８，２７０によってトラニオンをトロイダルディスクに対し図にて上下に偏倚させるものであり、かかる偏倚に応じてトロイダルディスク対に対するローラの傾動角を変化させるものである。シリンダ２６４，２６６内に於けるピストン２６８，２７０の上下動はそれぞれポートｐ１１，ｐ１２およびポートｐ１３，ｐ１４に対する油圧の給排により行われる。
【００３６】
上記の如き構成に基づき、本発明によれば、先ず一つの実施の形態として、トロイダル式無段変速機構の変速比を可変に制御すべく２６４および２６６の如き各トラニオンのシリンダに対し油圧の給排を行う油路の途中に、図１にてスプール弁１０６を配したのと同様の要領にて油路を選択的に遮断する手段を設けることが行なわれる。これは、図２および３に於いては図示を省略されているが、図１に示したスプール弁１０６による要領と同じ要領にて行なえるものである。このように各トラニオンの油圧アクチュエータに対する油圧の給排経路にその一方（この場合にも、好ましくは両方）を選択的に遮断する手段を設け、ローモードとハイモードの間の切換えの際、かかる油路遮断手段を作動させて、トロイダル式無段変速機構に於けるローラの傾動をロックアップすることにより、モード切換え中は変速比を一定に制御しようとする従来の試みよりも、より直接的かつ効果的に無段変速機構がその運動の慣性により変速比を変化させることを制止することができる。
【００３７】
図３には、ベルト式無段変速機構を用いた図１の場合と同様に、トロイダル式無段変速機構を用いた場合についても、説明の便宜上、本発明の更に他の一つの実施の形態が同時に組み込まれている。それは、トラニオンによるローラの傾動構造に対しその傾動範囲を制限するストッパ構造である。図示の実施の形態では、それは、図３於いてトラニオン２２０と２２２について示す如く、トラニオンの下端を支持するハウジング２７２に固定され、トラニオンの下端に形成された切欠きに係合してトラニオンの回動を制限する手段である。
【００３８】
トロイダル式無段変速機構の変速比はトロイダルディスク対に対する一対のローラの対称的傾動が一方の終端傾動位置より他方の終端傾動位置まで変化する間に最大値と最小値の間で変化する。図２および３に示す変速装置に於いては、ローモードとハイモードとの間の切換えは、無段変速機構の変速比が最大値となったところで行われ、そのときローラ対の傾動、従ってトラニオンの傾動は、その傾動範囲の一方の終端傾動位置にある。従って、トラニオンがそのような傾動状態に至ったところで、トラニオンの下端に形成された切欠き２７４，２７６の一方の縁にハウジング２７２に固定されたストッパ要素２７８，２８０が当接するようになっていれば、そのような状態にあるとき、油圧シリンダ２６４，２６６に更にトラニオンを同方向に回動させようとする油圧を掛けることにより、切欠きの縁をストッパ要素２７８，２８０に対し押し付け、トラニオンを回動不能にし、トロイダル式無段変速機構の変速比をトラニオンに於ける切欠きとストッパ要素との係合により定まる一定の傾動状態に確実に保持することができる。
【００３９】
図４は、上に説明したモード切換え時に無段変速機構の変速比制御用油圧の油路を遮断する実施の形態を実行する要領を示すフローチャートである。かかるフローチャートによる制御は車輌の運転開始と同時に開始され、車輌の運転中数十ミリセカンド程度の周期にて繰り返し実行される。
【００４０】
各回の制御が開始されると、まずステップ１にて制御の実行に必要な各種データについて信号の読み込みが行われる。次いで制御はステップ２へ進み、変速比を減小する指示が出ているか否かが判断される。答がイエスのときには、制御はステップ３へ進み、現在の変速モードはローモードであるか否かが判断される。答がイエスのときには制御はステップ４へ進み、変速装置の変速比γが変速モードを切り換える所定のモード切換え変速比γｃであるか否かが判断される。答がイエスであれば、制御はステップを５へ進む。
【００４１】
ステップ５に於いては、無段変速機構に対する変速用油路を遮断することが行われる。これは図１に示した実施の形態に於いては、スプール弁１０６を励磁し、油路ｃ１およびｃ２を遮断することである。この場合、制御はステップ６へ進み、モード切換えが実行される。そしてステップ７にてモード切換えが終了したか否かが判断され、答がノーである間、制御はここに留まり、変速用油路を遮断した状態でモード切換えが行われる。モード切換えが終了するとステップ７の答はイエスに転ずるので、制御はステップ８へ進み、変速用油路の遮断が解除され、モード切換えに係る本発明の一回の制御は終了する。尚、ステップ３の答がノーであるときには、変速装置はハイモードにあって増速中であり、モード切換えの要はないときである。また４の答がノーであるときには、γがγｃに達するまで待つべき時である。いずれの場合にも、このフローチャートによる一回の制御はここで終了する。
【００４２】
ステップ２の答がノーであるときには、制御はステップ９へ進み、変速比増大の指示が出されているか否かが判断される。答がイエスであるときには、制御はステップ１０へ進み、現在の変速モードはハイモードであるか否かが判断される。答がイエスのときには制御はステップを１１へ進み、変速装置の変速比γが変速モードを切り換える所定のモード切換え変速比γｃであるか否かが判断される。答がイエスであれば、制御はステップを１２へ進む。これ以降、ステップ１２〜１５に於いては、ステップ５〜８について上に説明したのと同じ要領により変速用油路を遮断した状態での変速モードの切換えが行われ、また変速モードの切換え終了とともに変速用油路遮断が解除される。ステップ９の答がノーであるときとは、変速装置はローモードにあって減速中であり、モード切換えの要はないときであり、またステップ１１の答がノーであるときは、γがγｃに達するまで待つべき時であり、いずれの場合にも、このフローチャートによる一回の制御はここで終了する。
【００４３】
図５は、モード切換え時に無段変速機構の変速用可動部材をその運動範囲の限界位置に油圧により押し付ける実施の形態について、その実行要領を示す図４と同様のフローチャートである。この場合、図４のフローチャートに於けると同様にステップ２１にて信号が読み込まれ、ステップ２２にて減速比減小指示が出ていることが確認され、ステップ２３にてローモードであることが確認されたときには、ステップ２４にて無段変速機構の変速比γｓがその最小値γｓｍｉｎであるか否かが判断される。但し、これは、変速装置が図１の場合の如く、無段変速機構の変速比が最小値となるところでモード切換えが行われる場合を前提としたものである。従って、変速装置が図２および３の場合の如く、無段変速機構の変速比が最大値となるところでモード切換えが行われる場合には、このステップでは無段変速機構の変速比γｓがその最大値γｓｍａｘであるか否かが判断される。そして、答がイエスになると、制御はステップ２５へ進み、無段変速機構の変速比γｓを減小させる油圧（γｓをγｓｍａｘと対比させる場合にはγｓを増大させる油圧、以下同様）の供給が保持され、これによって無段変速機構の変速用可動部材を上記のストッパ要素に押し付ける作用が行われる。
【００４４】
こうしてモード切換えに当っての無段変速機構の変速比の固定を行った後、ステップ２６にてモード切換えが実行され、ステップに２７にてモード切換えの終了が確認されると、ステップ２８にてγｓ減小用油圧の保持が解除される。
【００４５】
ステップ２２の答がノーであり、制御がステップ２９へ進んだときのそれ以後のステップ３０〜３５に於ける作動は、以上のステップ２４〜２８についての説明と図４のフローチャートについての上記の説明とから明らかであると思われるので、このフローチャートについてのこれ以上の説明は明細書の冗長化を避けるため省略する。
【００４６】
図６は、上記の図４または５に示した例の如く運転者による車輌の増速運転或いは減速運転に伴う変速比の自動変速の過程に於いてモード切換えが行われる場合の他に、運転者により直接モード切換えが要求される場合についての制御過程を示すフローチャートの一例である。この場合、ステップ３１にて信号が読み込まれ、ステップ３２にてモード切換え要求が出されたことが確認されると、ステップ３３にて無段変速機構の変速比γｓをモード切換えのための同期値γｃへ変更することが行われる。そしてそのことがステップ３４にて確認されると、ステップ３５にて、例えば上記の無段変速機構の油路遮断の実施の形態による場合には、そのことが実行され、その状態でステップ３６にてモード切換えが実行される。そして、その後はステップを３７にてモード切換えの終了が確認され、ステップ３８にて油路遮断が解除される。
【００４７】
以上に於いては本発明をいくつかの実施の形態について詳細に説明したが、これらの実施の形態について本発明の範囲内にて種々の変更が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一つの実施の形態を組み込んだ変速装置による車輌の駆動系の一例を示す概略図。
【図２】本発明の他の一つの実施の形態を組み込んだ変速装置による車輌の駆動系の他の一例を示す概略図。
【図３】図２に於ける切断線３−３による断面の概略図。
【図４】本発明を組み込んだ変速装置の一例の作動要領を示すフローチャート。
【図５】本発明を組み込んだ変速装置の他の一例の作動要領を示すフローチャート。
【図６】本発明を組み込んだ変速装置の更に他の一例の作動要領を示すフローチャート。
【図７】無段変速機構と他の一つの変速機構との組み合わせによる車輌用駆動系の公知の構造を原理的に示す概略図。
【図８】図７に示す車輌用駆動系に於ける変速モードの切換えとそれに伴う変速特性の変化を示す線図。
【符号の説明】
１０…エンジン、１２…出力軸、１４…ダンパ、１６…入力軸、１８…クラッチ、２０…ディスク、２２…スプライン連結部、２４…入力側プーリ対、２６…クラッチハウジング、２８…歯車、３０…固定プーリ、３２…可動プーリ、３４…軸受、３６…変速装置ハウジング、３８…軸、４０…スプライン係合部、４２…無端ベルト、４４…支点、４６…レバー、４８…油圧アクチュエータ、５０…ピストン、５２…ピストン軸、５４…出力側プーリ対、５６…固定プーリ、５８…可動プーリ、６０…軸受、６２…軸、６４…スプライン係合部、６６…スプライン連結部、６８…出力軸、７０…支点、７２…レバー、７４…油圧アクチュエータ、７６…ピストン、７８…ピストン軸、８０…歯車、８２…遊星歯車機構、８４…キャリア、８６…歯車、８８…歯車、９０…サンギヤ、９２…プラネタリピニオン、９４…リングギヤ、９６…出力軸、９８…クラッチ、１００…ブレーキ、１０２…電子式制御装置、１０４…油圧装置、１０６…スプール弁、１０８…軸、１１０…フランジ、１１２…ストッパ要素、２００，２０２…トロイダルディスク、２０４，２０６…ローラ、２０８，２１０…トロイダルリスク、２１２，２１４…ローラ、２１６，２１８，２２０，２２２…トラニオン、２２４…軸、２２６…カム駆動機構、２２８，２３０…歯車、２３２…遊星歯車機構、２３４…サンギヤ、２３６…キャリア、２３８，２４０，２４２…歯車、２４４…クラッチ、２４６…リングギヤ、２４８…出力軸、２５０，２５２，２５４…歯車、２５６，２５８…偏心軸、２６０，２６２…リンク、２６４，２６６…シリンダ、２６８，２７０…ピストン、２７２…ハウジング、２７４，２７６…切欠き、２７８，２８０…ストッパ要素、３１０…エンジン、３１２…出力軸、３１４…クラッチ、３１６…遊星歯車機構、３１８…プラネタリピニオン、３２０…キャリア、３２２…プーリ、３２４…無端ベルト、３２６…プーリ、３２８…軸、３３０…ベルト巻掛け径可変プーリ対、３３２…無端ベルト、３３４…ベルト巻掛け径可変プーリ対、３３６…軸、３３８…サンギヤ、３４０…リングギヤ、３４２…中空軸、３４４…プーリ、３４６…無端ベルト、３４８…プーリ、３５０…差動歯車装置、３５２…回転枠、３５４…軸、３５６，３５８，３６０，３６２…傘歯車、３６４，３６６…軸、３６８…クラッチ、３７０，３７２…変速比変更手段、３７４…電子式制御装置
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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