(57)【要約】  発明的実施形態は、無限可変変速機（ＩＶＴ）の構成要素、部分組立体、システムおよび／または方法を対象とする。一実施形態において、制御システムは、ＩＶＴの動作モードの変更を容易にするように適合される。別の実施形態では、制御システムは、回転動力源に結合された駆動クラッチを含み、駆動クラッチはＩＶＴの牽引リングおよびキャリアと選択的に係合するように構成される。制御システムは、牽引リングおよびキャリアと選択的に係合するように構成されたワンウェイクラッチ組立体を含む。いくつかの実施形態では、制御システムは、ＩＶＴの構成要素を選択的にロックおよびロック解除するようにワンウェイクラッチの作動を管理する。いくつかの実施形態では、制御システムはＩＶＴモードを実行し、ＩＶＴモードで、キャリアは回転動力源と選択的に結合する。
2015505022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
変速機であって、
前記変速機の長手軸の周りに同軸に取り付けられた第１ディスクと、
前記長手軸の周りに角度的に配置され、かつ前記第１ディスクと接触する複数の傾斜可能な球体と、
前記変速機の長手軸の周りに同軸に取り付けられ、かつ前記複数の傾斜可能な球体と接触する第２ディスクと
前記複数の傾斜可能な球体の半径方向内側に配置され、かつそれと接触するアイドラと、
前記複数の球体と動作可能に結合されたケージと、
前記ケージおよび前記第１ディスクに動作可能に結合された第１クラッチ組立体と、
前記ケージおよび前記第１ディスクに動作可能に結合された第２クラッチ組立体と、
を含み、
前記第１ディスク、第２ディスク、アイドラ、およびケージの少なくとも２つが、動力入力を受けるように適合され、
前記第１ディスク、第２ディスク、アイドラ、およびケージの少なくとも１つが、動力出力を提供するように適合された、変速機。
【請求項２】
前記アイドラが、伝わる動力なしに自由に回転するように適合される、請求項１に記載の変速機。
【請求項３】
前記第１ディスク、第２ディスク、アイドラ、およびケージの少なくとも１つが、動力出力を提供するように適合される、請求項１に記載の変速機。
【請求項４】
前記第１ディスクおよび前記ケージが、動力入力を受けるように適合される、請求項１に記載の変速機。
【請求項５】
前記第１クラッチ組立体が動力源に動作可能に結合され、前記第２クラッチが基礎部材に動作可能に結合され、前記第１および第２クラッチが、入力動力を前記変速機に提供するように作動可能である、請求項１に記載の変速機。
【請求項６】
前記第１クラッチ組立体が油圧クラッチを含む、請求項１に記載の変速機。
【請求項７】
前記第２クラッチ組立体がワンウェイクラッチを含む、請求項１に記載の変速機。
【請求項８】
第１牽引リングおよびケージと接触する複数の傾斜可能な球体を有する可変比率変速機を制御する方法であって、
複数の信号を受信し、
目標動作モードを決定し、
ワンウェイクラッチ組立体に対する命令信号を決定し、
駆動クラッチ組立体に対する命令信号を決定し、そして、
前記ワンウェイクラッチ組立体に対する命令信号に少なくとも部分的に基づいて前記ワンウェイクラッチ組立体を前記第１牽引リングおよび前記ケージに選択的に係合することと含む、方法。
【請求項９】
前記駆動クラッチ組立体に対する命令信号に少なくとも部分的に基づいて前記駆動クラッチ組立体を前記第１牽引リングおよび前記ケージに選択的に係合するステップをさらに含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
ワンウェイクラッチ組立体に対する命令信号を決定することが、前記目標動作モードをユーザ命令信号と比較するステップを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記ユーザ命令信号がスロットル位置信号を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ユーザ命令信号が、制御レバー位置信号またはＰＲＮＤＬ位置信号を含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記ワンウェイクラッチ組立体を選択的に係合することが、前記ワンウェイクラッチをロック解除するステップを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
前記駆動クラッチ組立体を選択的に係合することが、前記第１牽引リングを解放するステップを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１５】
前記駆動クラッチ組立体を選択的に係合することが、前記ケージを解放するステップを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１６】
第１牽引リングおよびケージと接触する複数の傾斜可能な球体と、前記第１牽引リングおよび前記ケージに選択的に結合されるワンウェイクラッチ組立体と、前記第１牽引リングおよび前記ケージに選択的に結合される駆動クラッチ組立体とを有する可変比率変速機を制御する方法であって、
前記変速機の現在の動作モードを示す少なくとも１つの信号を受信し、
ユーザ命令信号を受信し、
前記ユーザ命令信号に少なくとも部分的に基づいて前記変速機の目標動作モードを決定し、
前記目標動作モードを前記現在の動作モードと比較し、
前記第１牽引リングおよび／または前記ケージを選択的にロック解除するように前記ワンウェイクラッチ組立体に命令し、そして、
前記第１牽引リングおよび／または前記ケージと選択的に係合するように前記駆動クラッチ組立体に命令すること
を含む方法。
【請求項１７】
前記ワンウェイクラッチ組立体に命令することが、前記第１牽引リングをロック解除するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ワンウェイクラッチ組立体に命令することが、前記ケージをロックするステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記駆動クラッチ組立体に命令することが、前記第１牽引リングと係合するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記駆動クラッチ組立体に命令することが、前記ケージを解放するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記ワンウェイクラッチ組立体に命令することが、前記ケージと係合するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２２】
前記ワンウェイクラッチ組立体に命令することが、前記ケージをロックするステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２３】
前記ワンウェイクラッチ組立体に命令することが、前記第１牽引リングをロックするステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２４】
前記ワンウェイクラッチ組立体に命令することが、前記ケージをロック解除するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２５】
前記駆動クラッチ組立体に命令することが、前記ケージと係合するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２６】
前記駆動クラッチ組立体に命令することが、前記第１牽引リングを解放するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２７】
前記ワンウェイクラッチ組立体に命令することが、前記第１牽引リングと係合するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２８】
前記ワンウェイクラッチ組立体に命令することが、前記ケージをロック解除するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２９】
メインドライブ軸の周りに配置された複数の球状牽引遊星を有する無限可変変速機（ＩＶＴ）のキャリア組立体であって、
前記メインドライブ軸と同軸に配置された中心を有する第１キャリア板であって、
前記第１キャリア板に切り込まれ、かつ前記第１キャリア板の前記中心の周りに角度的に配置された、第１の複数の角度的にオフセットされたスロットであって、それぞれが、前記第１キャリア板の中心線からの角度的オフセットを有する、第１の複数の角度的にオフセットされたスロットを含み、
前記第１キャリア板の前記中心線が前記メインドライブ軸に対して垂直であり、それにより座標系を形成し、前記座標系が、前記メインドライブ軸に対応するｚ軸と、前記中心線に対応するｙ軸と、前記ｙ軸およびｚ軸に垂直なｘ軸とを有し、
前記第１の複数の角度的にオフセットされたガイドが、前記ｘ軸とｙ軸によって形成された面に横たわり、
各牽引遊星が、前記ｙ軸とｚ軸によって形成された面で傾斜するように適合された、第１のキャリア板と、
前記メインドライブ軸と同軸に配置された中心を有する第２キャリア板であって、
前記第２キャリア板に切り込まれ、かつ前記第２キャリア板の前記中心の周りに角度的に配置された第２の複数の角度的にオフセットされたスロットであって、それぞれが、前記第２キャリア板の中心線からの角度的オフセットを有する、第２の複数の角度的にオフセットされたスロットを含み、
前記第２キャリア板の前記中心線が前記メインドライブ軸に対して垂直であり、それにより座標系を形成し、前記座標系が、前記メインドライブ軸に対応するｚ軸と、前記中心線に対応するｙ軸と、前記ｙ軸およびｚ軸に垂直なｘ軸とを有し、
前記第２の複数の角度的にオフセットされたガイドが、前記ｘ軸とｙ軸によって形成された面に横たわり、
各牽引遊星が、前記ｙ軸とｚ軸によって形成された面で傾斜するように適合された、第２キャリア板と
を含み、
前記第１の複数の角度的にオフセットされたスロットの前記角度的オフセットが、前記第２の複数の角度的にオフセットされたスロットの前記角度的オフセットと反対である、キャリア組立体。
【請求項３０】
前記第１および第２キャリア部材が、溝付きの周囲を有する、請求項２９に記載のキャリア組立体。
【請求項３１】
複数の半径方向ガイドスロットを有する第３のキャリア部材をさらに含む、請求項２９に記載のキャリア組立体。
【請求項３２】
車両の可変比率変速機を制御する方法であって、前記変速機が、第１牽引リングおよびケージと接触する複数の傾斜可能な球体を有し、前記方法が、
前記車両の所望の動作モードを示す信号を受信し、
車両速度を示す信号を受信し、
変速比を示す信号を受信し、
前記動作モード、車両速度、および変速比に少なくとも部分的に基づいてトルク命令を決定し、
前記動作モード、車両速度、および変速比に少なくとも部分的に基づいて比率命令を決定し、そして、
前記動作モード、車両速度、および変速比に少なくとも部分的に基づいて前記トルク命令および前記比率命令の重み付けされた命令を決定すること
を含む方法。
【請求項３３】
アクセルペダル位置に基づいて目標変速比を決定するステップをさらに含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
トルク命令を決定することが、目標エンジン速度を設定することをさらに含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】
トルク命令を決定することが、目標シフトトルクを設定することをさらに含む、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
トルク命令を決定することが、前記目標シフトトルクによってシフトアクチュエータを調整することをさらに含む、請求項３５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１２年１月２３日に出願された米国仮特許出願第６１／５８９，７６５号明細書の利益を主張し、前出の仮特許出願は、その全体が参照することにより本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は概して変速機に関し、詳細には、連続可変変速機（ＣＶＴ：ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｌｙ  ｖａｒｉａｂｌｅ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）および無限可変変速機（ＩＶＴ：ｉｎｆｉｎｉｔｅｌｙ  ｖａｒｉａｂｌｅ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）に関係付けられる実施形態に関する。
【背景技術】
【０００３】
特定のシステムでは、動力はトルクおよび回転速度によって特徴づけられる。詳細には、これらシステムの動力は、トルクと回転速度の積として一般的に定義される。典型的には、変速機が、入力速度で入力トルクを提供する動力入力部に結合する。変速機はまた、出力トルクおよび出力速度を要求する負荷に結合するが、この出力トルクおよび出力速度は、入力トルクおよび入力速度と異なる場合がある。典型的に、および一般化すると、原動機が動力入力を変速機に提供し、被駆動装置または負荷が、変速機から動力出力を受け取る。変速機の主な機能は、所望の入力速度対出力速度の比率（「速度比」）で動力出力を被駆動装置に供給するように、動力入力を調節することである。
【０００４】
いくつかの機械的駆動装置は、有段比、離散変速比または固定比として知られる種類の変速機を含む。これら変速機は、所与の速度比範囲において離散的または有段の速度比を提供するように構成される。例えば、そのような変速機は、１：２、１：１、または２：１の速度比を提供し得るが、そのような変速機は、例えば、１：１．５、１：１．７５、１．５：１、または１．７５：１などの中間速度比を供給できない。他の駆動装置は、連続可変バリエータを含む連続可変変速機（または「ＣＶＴ」）として一般的に知られる種類の変速機を含む。ＣＶＴは、有段比変速機と対照的に、所与の速度比範囲内のあらゆる分数比を提供するように構成される。例えば、上記の速度比範囲において、ＣＶＴは一般的に、１：２〜２：１の間のあらゆる所望の速度比を供給することができ、それは１：１．９、１：１．１、１．３：１、１．７：１等などの速度比を含み得る。さらに他の駆動装置は、無限可変変速機（または「ＩＶＴ」）を採用する。ＩＶＴは、ＣＶＴのように、所与の比率範囲内であらゆる速度比を作り出すことができる。しかしながら、ＣＶＴと対照的に、ＩＶＴは、一定の入力速度でゼロ出力速度（「動力ゼロ」状態）を供給するように構成される。従って、入力速度対出力速度の比率として速度比の定義を考えると、ＩＶＴは無限の速度比セットを供給可能であり、その結果、ＩＶＴは所与の比率範囲に制限されない。いくつかの変速機は、ＩＶＴ機能を創出するために分割動力構成において他の歯車装置および／またはクラッチに結合された連続可変バリエータを使用することを留意されたい。しかしながら、本明細書で使用される際、用語ＩＶＴは、必ずしも追加的な歯車装置および／またはクラッチに結合されることなくＩＶＴ機能を創出する無限可変バリエータを包含するように主に理解される。
【０００５】
機械的動力伝達の分野では、いくつかの種類の連続または無限可変バリエータが認識されている。例えば、１つの周知のクラスの連続バリエータは、ベルトおよび可変半径プーリによるバリエータである。他の周知のバリエータは、流体静力学型、トロイド型、および、コーン・リング型バリエータを含む。いくつかの場合、これらバリエータは、ＩＶＴ機能を提供するために他の歯車装置と結合する。いくつかの油圧機械式バリエータは、追加の歯車装置なしに無限比率可変性を提供することができる。連続および／または無限可変式のいくつかのバリエータは、摩擦または牽引バリエータとして分類される。それらは、バリエータを通してトルクを伝達するために、それぞれ乾式摩擦または弾性流体力学的牽引に依存するためである。牽引バリエータの一例はボールバリエータである。そこでは、球状要素がトルク伝達要素間に締め付けられ、弾性流体力学的流体の薄い層が、球状要素とトルク伝達要素の間のトルク伝達管として機能する。本明細書で開示される実施形態が最も関係するのは、この後者のクラスのバリエータである。
【０００６】
ＣＶＴ／ＩＶＴ生産業では、とりわけ、効率およびパッケージ柔軟性の向上、動作の単純化、ならびに費用、寸法および複雑さの低減の点で、変速機およびバリエータの改良について継続的な要求がある。以下で開示されるＣＶＴおよび／またはＩＶＴ方法、システム、部分組立体、構成要素等の実施形態は、この要求の局面のいくつかまたは全てに取り組む。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本明細書に開示されるシステムおよび方法はいくつかの特徴を有し、そのうちの１つのみが、その望ましい属性を単独で担うことはない。後続の請求項によって表現されるように範囲を限定することなく、そのさらに顕著な特徴を次に簡単に考察する。この考察を考慮した後、特に「特定実施形態の詳細な記載」と題された節を読んだ後、従来のシステムおよび方法に優るいくつかの利点が、本システムおよび方法の特徴によってどのように提供されるかが理解されるであろう。
【０００８】
本開示の一態様は、変速機の長手軸の周りに同軸に取り付けられた第１ディスクと、長手軸の周りに角度的に配置され、かつ第１ディスクと接触する複数の傾斜可能な球体と、変速機の長手軸の周りに同軸に取り付けられ、かつ複数の傾斜可能な球体と接触する第２ディスクとを有する変速機に関する。一実施形態において、変速機は、傾斜可能な球体の半径方向内側に配置され、かつそれと接触するアイドラが設けられる。変速機は、球体と動作可能に結合されたケージを有する。一実施形態において、変速機は、ケージおよび第１ディスクに動作可能に結合された第１クラッチ組立体を有する。変速機は、ケージおよび第１ディスクに動作可能に結合された第２クラッチ組立体が設けられる。第１ディスク、第２ディスク、アイドラ、およびケージの少なくとも２つは、動力入力を受けるように適合される。第１ディスク、第２ディスク、アイドラ、およびケージの少なくとも１つは、動力出力を提供するように適合される。
【０００９】
本開示の別の態様は、第１牽引リングおよびケージと接触する一群の傾斜可能な球体を有する可変比率変速機を制御する方法に関係している。方法は、複数の信号を受信するステップと、目標動作モードを決定するステップとを含む。一実施形態において、方法は、ワンウェイクラッチ組立体に対する命令信号を決定することを含む。方法は、駆動クラッチ組立体に対する命令信号を決定するステップを有する。一実施形態において、方法は、ワンウェイクラッチ組立体に対する命令信号に少なくとも部分的に基づいてワンウェイクラッチ組立体を第１牽引リングおよびケージに選択的に係合するステップを有する。
【００１０】
本開示のさらに別の態様は、第１牽引リングおよびケージと接触する複数の傾斜可能な球体を有する可変比率変速機を制御する方法に関する。一実施形態において、方法は、第１牽引リングおよびケージに選択的に結合されるワンウェイクラッチ組立体を提供するステップを有する。方法は、第１牽引リングおよびケージに選択的に結合される駆動クラッチ組立体を提供することを含む。一実施形態において、方法は、変速機の現在の動作モードを示す少なくとも１つの信号を受信するステップを含む。方法は、ユーザ命令信号を受信することと、ユーザ命令信号に少なくとも部分的に基づいて変速機の目標動作モードを決定することとを含む。いくつかの実施形態では、方法は、目標動作モードを現在の動作モードと比較することを含む。方法は、第１牽引リングおよび／またはケージを選択的にロック解除するようにワンウェイクラッチ組立体に命令するステップを有する。一実施形態において、方法は、第１牽引リングおよび／またはケージと選択的に係合するように駆動クラッチ組立体に命令するステップを有する。
【００１１】
本開示の別の態様は、メインドライブ軸の周りに配置された一群の球状牽引遊星を有する無限可変変速機（ＩＶＴ）のキャリア組立体を伴う。一実施形態において、キャリア組立体は、メインドライブ軸と同軸に配置された中心を有する第１キャリア板を有する。第１キャリア板は、第１キャリア板に切り込まれ、かつその中心の周りに角度的に配置された、角度的にオフセットされたスロットの第１の組を含む。角度的にオフセットされたスロットの第１の組のそれぞれは、第１キャリア板の中心線からの角度的オフセットを有する。第１キャリア板の中心線はメインドライブ軸に対して垂直であり、それにより座標系を形成する。座標系は、メインドライブ軸に対応するｚ軸と、中心線に対応するｙ軸と、ｙ軸およびｚ軸に垂直なｘ軸とを有する。角度的にオフセットされたガイドの第１の組は、ｘ軸とｙ軸によって形成された面に横たわる。各牽引遊星は、ｙ軸とｚ軸によって形成された面で傾斜するように適合される。一実施形態において、キャリア組立体は、メインドライブ軸と同軸に配置された中心を有する第２キャリア板を有する。第２キャリア板は、第２キャリア板に切り込まれ、かつその中心の周りに角度的に配置された、角度的にオフセットされたスロットの第２の組を含む。角度的にオフセットされたスロットの第２の組のそれぞれは、第２キャリア板の中心線からの角度的オフセットを有する。第２キャリア板の中心線はメインドライブ軸に対して垂直であり、それにより座標系を形成する。座標系は、メインドライブ軸に対応するｚ軸と、中心線に対応するｙ軸と、ｙ軸およびｚ軸に垂直なｘ軸とを有する。角度的にオフセットされたガイドの第２の組は、ｘ軸とｙ軸によって形成された面に横たわる。各牽引遊星は、ｙ軸とｚ軸によって形成された面で傾斜するように適合される。角度的にオフセットされたスロットの第１の組の角度的オフセットは、角度的にオフセットされたスロットの第２の組の角度的オフセットと反対である。
【００１２】
本開示のさらに別の態様は、車両の可変比率変速機を制御する方法を伴う。一実施形態において、変速機は、第１牽引リングおよびケージと接触する一群の傾斜可能な球体を有する。方法は、車両の所望の動作モードを示す信号を受信するステップと、車両速度を示す信号を受信するステップと、変速比を示す信号を受信するステップとを含む。方法は、動作モード、車両速度、および変速比に少なくとも部分的に基づいてトルク命令を決定するステップを有する。方法は、動作モード、車両速度、および変速比に少なくとも部分的に基づいて比率命令を決定するステップを含む。方法は、動作モード、車両速度、および変速比に少なくとも部分的に基づいてトルク命令および比率命令の重み付けされた命令を決定するステップを有する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】動力経路制御システムを有する球体遊星無限可変変速機（ＩＶＴ）の概略図である。
【図２】図１のＩＶＴのユーザ命令状況を決定するために使用できる制御アルゴリズムのブロック図である。
【図３】図１のＩＶＴのパーキング状態を確立するために使用できる制御アルゴリズムのブロック図である。
【図４】図１のＩＶＴのリバース状態を確立するために使用できる制御アルゴリズムのブロック図である。
【図５】図１のＩＶＴのニュートラル位置を確立するために使用できる制御アルゴリズムのブロック図である。
【図６】図１のＩＶＴとともに使用できる制御アルゴリズムのブロック図である。
【図７】図１のＩＶＴとともに使用できる別の制御アルゴリズムのブロック図である。
【図８】図１のＩＶＴとともに使用できるマニュアル制御モードアルゴリズムのブロック図である。
【図８Ａ】図８のアルゴリズムにおいて使用できる制御アルゴリズムのブロック図である。
【図８Ｂ】図８のアルゴリズムにおいて使用できる制御アルゴリズムの別のブロック図である。
【図９】図１のＩＶＴとともに使用できる別の制御アルゴリズムのブロック図である。
【図１０】図１のＩＶＴのＣＶＴモードまたはＩＶＴモードで作動するために使用できる制御アルゴリズムのブロック図である。
【図１０Ａ】図１のＩＶＴのＣＶＴまたはＩＶＴモードで作動するために使用できる制御アルゴリズムの別のブロック図である。
【図１１】図１のＩＶＴの発進状態を操作するための制御アルゴリズムのブロック図である。
【図１２】図１のＩＶＴの動作モード、および特定構成要素に対するクラッチ係合を示す表である。
【図１３】動力経路制御システムを有する球体遊星無限可変変速機（ＩＶＴ）の断面図である。
【図１４】動力経路制御システムを有する別の球体遊星無限可変変速機（ＩＶＴ）の断面図である。
【図１５】動力経路制御システムを有するさらに別の球体遊星無限可変変速機（ＩＶＴ）の断面図である。
【図１６】動力経路制御システムおよび油圧シフトシステムを有する球体遊星無限可変変速機（ＩＶＴ）の断面図である。
【図１７】動力経路制御システムおよび油圧シフトシステムを有する別の球体遊星無限可変変速機（ＩＶＴ）の断面図である。
【図１８】動力経路制御システムを有する球体遊星無限可変変速機（ＩＶＴ）とともに使用できるキャリア組立体の概略図である。
【図１９】図１８のキャリア組立体の断面図Ａ−Ａである。
【図２０】図１８のキャリア組立体のキャリア板の平面図である。
【図２１】図１８のキャリア組立体の別のキャリア板の平面図である。
【図２２】図１８のキャリア組立体の別のキャリア板の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に添付図面を参照して、好ましい実施形態を記載する。図面中、全図面を通して、類似の番号は類似の要素を指している。以下の説明で使用される用語は、本開示の特定の特別な実施形態の詳細な記載と組み合わせて使用されているという理由だけで限定されたようにまたは制限的に解釈されるべきでない。さらに、本開示の実施形態は、いくつかの新規な特徴を含むことができ、そのうちの１つのみが、その望ましい属性を単独で担うことはなく、また、記載される実施形態を実行するのに不可欠なものでもない。本明細書に記載される特定の連続可変変速機（ＣＶＴ）および無限可変変速機（ＩＶＴ）は、米国特許第６，２４１，６３６号明細書、同６，４１９，６０８号明細書、同６，６８９，０１２号明細書、同７，０１１，６００号明細書、同７，１６６，０５２号明細書、米国特許出願第１１／２４３，４８４号明細書、同１１／５４３，３１１号明細書、同１２／１９８，４０２号明細書、同１２／２５１，３２５号明細書、および特許協力条約の特許出願であるＰＣＴ／ＵＳ２００７／０２３３１５号明細書、ＰＣＴ／ＩＢ２００６／０５４９１１号明細書、ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０６８９２９号明細書、およびＰＣＴ／ＵＳ２００７／０２３３１５号明細書、ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０７４４９６号明細書に開示されている種類に概ね関係付けられる。これら特許および特許出願のそれぞれの全体的な開示は、参照することにより本明細書によって本明細書に組み込まれる。
【００１５】
本明細書で使用される際、用語「動作的に接続される」、「動作的に結合される」、「動作的に連結される」、「動作可能に接続される」、「動作可能に結合される」、「動作可能に連結される」、および類似の用語は、１つの要素の動作によって、第２の要素の対応する、後続する、または同時の動作または作動がもたらされる要素間の関係（機械的、連結、結合、等）を指す。様々な実施形態を記載するために前記用語を使用する際、要素を連結または結合する特定の構造または機構が典型的に記載されることが注記される。しかしながら、別段の記載のない限り、前記用語の１つが用いられるとき、その用語は、実際の連結または結合が、特定の例において当業者に容易に明らかである様々な形態を取ってもよいことを示す。
【００１６】
説明のため、用語「半径方向」は、変速機またはバリエータの長手軸に対して垂直な方向または位置を示すために本明細書で使用される。本明細書で使用される際、用語「軸方向」は、変速機またはバリエータの主軸または長手軸に対して平行な軸に沿った方向または位置を指す。明確かつ簡潔にするため、同じ様な構成要素に同じ様に名前を付ける場合がある。
【００１７】
本明細書における「牽引」への言及は、動力伝達の優位モードまたは排他的モードが「摩擦」を介している実装を排除しない。本明細書で牽引装置と摩擦装置の間の分類的な違いが生じないように、一般的にこれらは、異なる動力伝達の形態として理解することができる。一般に牽引装置は、要素間に捕捉された薄い流体層中のせん断力による２つの要素間の動力伝達を伴う。これら実装で使用される流体は一般に、従来の鉱油より大きい牽引係数を呈する。牽引係数（μ）は、接触する構成要素の界面で利用可能であり得る最大限利用可能な牽引力を示し、最大限利用可能な駆動トルクの測度である。典型的に、摩擦駆動は、要素間の摩擦力によって２つの要素間で動力を伝達することに一般的に関する。本開示の目的のため、本明細書に記載されるＣＶＴおよびＩＶＴは、牽引および摩擦的実装の両方で動作し得ると理解すべきである。例えば、ＩＶＴが２輪車での実装に使用される実施形態において、ＩＶＴは、動作中のトルクおよび速度状態に依存して、ある時には摩擦装置として、またある時には牽引装置として動作することができる。
【００１８】
本明細書で開示される実施形態は、動作中に入力速度対出力速度の所望の比を得るために調整できる傾斜可能な回転軸（本明細書中、時に「遊星回転軸」と呼ばれる）をそれぞれ有する概ね球状の遊星を使用するバリエータおよび／またはＩＶＴの制御に関係付けることができる。いくつかの実施形態では、前記回転軸の調整は、第２面における遊星回転軸の角度調整を得て、それによりバリエータの速度比を調整するための、第１面における遊星軸の角度的誤整列を伴う。第１面の角度的誤整列は、本明細書中、「スキュー」または「スキュー角」と呼ばれる。この種類のバリエータ制御は、米国特許出願第１２／１９８，４０２号明細書および同１２／２５１，３２５号明細書に全体的に記載されており、これら特許出願のそれぞれの全体的な開示は、参照することにより本明細書によって本明細書に組み込まれる。一実施形態では、制御システムは、第２面で遊星回転軸を傾斜するバリエータ内の特定の接触する構成要素間に力を生成するためにスキュー角の使用を調整する。遊星回転軸の傾斜は、バリエータの速度比を調整する。本明細書に開示される実施形態は、バリエータをシフトする他の周知の方法を用いて実行されてもよいことを留意されたい。
【００１９】
ここで図１〜２２を参照して、無限可変変速機（ＩＶＴ）の実施形態、およびその構成要素ならびに制御方法を記載する。図１は、自動車、軽電気自動車、ハイブリッド方式の人、電気、または内燃により動力を供給される乗り物、産業設備、風力タービン等を含むがこれらに限定されない多数の用途で使用できるＩＶＴ１を示す。動力入力と動力吸収（例えば負荷）の間の機械的な動力の伝達の調節を必要とするいかなる技術的使用にも、そのパワートレーンにＩＶＴ１の実施形態を実装することができる。例えば、ワンウェイかみ合いクラッチは、ワンウェイ動作がクラッチ制御を通して実行される乾式または湿式の標準クラッチシステムで置き換えられてもよい。
【００２０】
なおも図１を参照すると、一実施形態において、ＩＶＴ１は、ＩＶＴ１の長手軸を実質的に定めるメインシャフト２を含む。メインシャフト２は入力動力源（不図示）に結合する。いくつかの実施形態では、入力動力源は、燃焼機関、電気モータ、またはいずれかの回転動力源であることができる。メインシャフト２は、エンジン駆動クラッチ組立体４に動作可能に結合される。エンジン駆動クラッチ組立体は、ＩＶＴ１の特定構成要素と選択的に係合するように構成された複数のクラッチ要素を含むことができる。説明に役立つ例として、エンジン駆動クラッチ組立体４は、クラッチ要素４Ａおよび４Ｂを有するように図１に示されている。一実施形態では、ＩＶＴ１は、ハウジングなどの非回転構成要素に動作可能に接続されたワンウェイクラッチ組立体６を含む。ワンウェイクラッチ組立体６は、ＩＶＴ１の特定構成要素に選択的に係合するように構成された複数のクラッチ要素を含むことができる。説明に役立つ例として、ワンウェイクラッチ組立体６は、クラッチ要素６Ａおよび６Ｂを有するように図１に示されている。
【００２１】
なおも図１を参照すると、ＩＶＴ１は、メインシャフト２の周りに角度的に配置された複数の牽引遊星組立体８を含む。各牽引遊星組立体８は、傾斜可能な回転軸９が設けられる。第１および第２キャリア部材１０、１２は、傾斜可能な回転軸９を案内するように構成される。メインシャフト２は、クラッチ組立体４を通って、第１リングドライバ５または第１キャリア部材１０に結合する。第１および第２キャリア部材１０、１２はメインシャフト２と同軸である。一実施形態では、各牽引遊星組立体８は、それぞれ第１および第２牽引リング１４、１６に結合される。各牽引遊星組立体８は、半径方向内側の位置で、アイドラ組立体１８Ａ、１８Ｂと接触する。第１牽引リング１４は、第１の軸方向力発生器組立体２０と結合する。第２牽引リング１６は、第２の軸方向力発生器２４と結合される。第２牽引リング１６および第２軸方向力発生器２４は、出力動力インターフェース２６と結合される。出力動力インターフェース２６は、負荷（不図示）に結合することができる。牽引遊星組立体８、第１および第２牽引リング１４、１６、ならびに第１および第２キャリア部材１０、１２は、集合的にＩＶＴ１の「バリエータ」部分と呼ぶことができる。
【００２２】
一実施形態では、エンジン駆動クラッチ組立体４は、少なくとも第１キャリア部材１０および／または第１リングドライバ５に動作可能に結合することができる。説明に役立つ例として、クラッチ要素４Ａは、第１リングドライバ５に選択的に結合可能であり、クラッチ要素４Ｂは、第１キャリア部材１０に選択的に結合可能である。ワンウェイクラッチ組立体６は、少なくとも第１キャリア部材１０および／または第１牽引リング１４に動作可能に結合することができる。説明に役立つ例として、クラッチ要素６Ａは第１牽引リング１４に選択的に結合され、クラッチ要素６Ｂは第１キャリア部材１０に選択的に結合される。他の実施形態では、クラッチ要素６Ａは、第１リングドライバ５に選択的に結合することができる。
【００２３】
ＩＶＴ１が作動する間、エンジン駆動クラッチ組立体４およびワンウェイクラッチ組立体６は、可変前進およびリバース速度を提供するために、制御システム（不図示）によって操作することができる。一実施形態では、制御システムは、クラッチ要素４Ａ、４Ｂ、６Ａおよび６Ｂなどの油圧クラッチ要素と連通する複数の電子制御油圧弁を有する電気油圧システムである。説明のため、用語「ＣＶＴモード」は、ＩＶＴ１が前進速度を提供する作動状態に言及するために使用することができ、用語「ＩＶＴモード」は、ＩＶＴ１が前進およびリバース速度の両方を提供する作動状態に言及するために使用することができる。いくつかの実施形態では、ＣＶＴモードは、第１牽引リング１４に動作可能に結合される入力動力と関連付けられる。他の実施形態では、ＩＶＴモードは、第１キャリア部材１０に動作可能に結合される入力動力と関連付けられる。ここで、ＣＶＴモードおよびＩＶＴモードを提供するためにＩＶＴ１の構成要素と選択的に係合するエンジン駆動クラッチ組立体６およびワンウェイクラッチ組立体４を使用する説明に役立つ例として制御プロセスを記載する。これら制御プロセスは、トルクコンバータおよび多速度変速機を使用しないＩＶＴ１の自動車への実装を可能にすることができる。
【００２４】
次に図２を見ると、一実施形態において、変速機制御プロセス３０は、例えばＩＶＴ１の制御の実行であることができる。一実施形態では、変速機制御プロセス３０は、状況３１で開始し、状況３２へ進み、そこでユーザ命令信号が受信される。いくつかの実施形態では、状況３２で受信されるユーザ命令信号は、制御レバー位置、または自動車で一般的であるようなＰＲＮＤＬ位置を示す。変速機制御プロセス３０は状況３３へ進み、そこでＰＲＮＤＬ位置は評価される。ＰＲＮＤＬ位置が「Ｐ」すなわちパーキングの命令に等しい場合、変速機制御プロセス３０は状況３４へ移動し、そこでパーキング制御プロセスが実行される。その後変速機制御プロセス３０は最終状況３５へ進む。状況３３が否定的な結果を出す場合、変速機制御プロセス３０は状況３６へ進む。ＰＲＮＤＬ位置は状況３６で評価される。ＰＲＮＤＬ位置が「Ｒ」すなわちリバースの命令に等しい場合、変速機制御プロセス３０は状況３７へ移動し、そこでリバース制御プロセスが実行される。その後変速機制御プロセス３０は最終状況３８へ進む。状況３６が否定的な結果を出す場合、変速機制御プロセス３０は状況３９へ移動し、そこでＰＲＮＤＬ位置が評価される。ＰＲＮＤＬ位置が「Ｎ」すなわちニュートラル状態の命令に等しい場合、変速機制御プロセス３０は、状況４０でニュートラル制御プロセスの実行に進み、状況４１で終了する。
【００２５】
なおも図２を参照すると、状況３９が否定的な結果を出す場合、変速機制御プロセス３０は状況４２へ進み、そこでＰＲＮＤＬ位置が評価される。ＰＲＮＤＬ位置が「Ｄ」すなわちドライブの命令に等しい場合、変速機制御プロセス３０は状況４８Ａへ移動する。状況４８Ａはユーザからのマニュアルモード選択を評価する。例えば、切替器（不図示）を使用して、バリエータおよび／または変速機のマニュアルシフトモードに対する要望を示すことができる。状況４８Ａが肯定的な結果を出す場合、変速機制御プロセス３０は状況４９へ進み、そこでマニュアル制御モードが実行される。その後変速機制御プロセス３０は最終状況５０へ進む。状況４８Ａが否定的な結果を出す場合、変速機制御プロセス３０は状況４３へ進み、そこでドライブ制御プロセスが実行される。その後変速機制御プロセス３０は状況４４で終了する。状況４２が否定的な結果を出す場合、変速機制御プロセス３０は状況４５へ進み、そこでＰＲＮＤＬ位置が評価される。ＰＲＮＤＬ位置が「Ｌ」すなわちロードライブ状況の命令である場合、変速機制御プロセス３０は状況４８Ｂへ進む。状況４８Ｂはユーザからのマニュアルモード要求を評価する。ユーザからのマニュアルモード要求が否定的である場合、および状況４５が肯定的な結果を出す場合、変速機制御プロセス３０は状況４６へ進み、そこでロードライブ状況制御プロセスが実行される。その後変速機制御プロセス３０は状況４７で終了する。状況４５が否定的な結果を出す場合、制御プロセス３０は状況５１で終了する。
【００２６】
次に図３を参照すると、一実施形態において、パーキング制御プロセス３４が状況５３で開始し、状況５４に進み、そこで信号が変速機制御プロセス３０および／または車両センサから受信される。いくつかの実施形態では、信号は、出力変速器速度、車両速度、エンジン速度、スロットルおよび／またはブレーキ位置、および典型的にはＰＲＮＤＬインジケータなどの制御レバー位置を含むことができる。他の実施形態では、変速機制御プロセス３０は、例えば、状況３３の結果に少なくとも部分的に基づいて命令信号を伝える。パーキング制御プロセス３４は状況５５へ進み、そこで車両速度および／または出力速度が評価される。出力速度がゼロに等しくない場合、パーキング制御プロセスは最終状況５８へ進む。いくつかの実施形態では、安全のため作動状態を監視する制御プロセスを実行することができ、またいくつかの場合、制御プロセスは、ユーザの要求が潜在的な変速機の損傷または安全でない運転状態をもたらし得る場合、修正動作を提供することができることを留意されたい。出力速度がゼロに等しい場合、パーキング制御プロセス３４は状況５６へ進み、そこでワンウェイクラッチ組立体６は第１牽引リング１４および第１キャリア部材１０をロックするように命令される。その後パーキング制御プロセス３４は状況５７へ進み、そこでエンジン駆動クラッチ組立体４は、例えば第１牽引リング１４および第１キャリア部材１０を解放するように命令される。その後パーキング制御プロセス３４は状況５８で終了する。
【００２７】
次に図４を見ると、一実施形態において、リバース制御プロセス３７が状況６０で開始し、状況６１に進み、そこで信号が受信される。一実施形態において、状況６１で受信された信号は変速機制御プロセス３０から送信される。例えば、変速機制御プロセス３０は、状況３６の結果に少なくとも部分的に基づいて命令信号を伝える。他の実施形態では、信号は、出力または入力速度、車両速度、測定されたエンジンパラメータ、または作動状態を示す他のいずれかの信号を含むことができる。リバース制御プロセス３７は状況６２へ進み、そこで出力速度が評価される。出力速度がゼロに等しくない場合、リバース制御プロセス３７は最終状況６３へ進む。出力速度がゼロに等しい場合、リバース制御プロセス３７は状況６４、６５、６６、６７、６８、６９へ進む。状況６４、６５、６６、６７、６８、６９は説明に役立つ例として図４に提示されており、状況６４、６５、６６、６７、６８、６９が実行される順番は、変速機の所望の動作に依存し、必要に応じて設計者によって順序付けることができることを留意されたい。例えば、状況６４、６５、６６、６７、６８、６９のタイミングおよび持続時間は、所望の動作を生み出すように適宜重なってもよい。状況６４において、ワンウェイクラッチ６は第１キャリア部材１０からロック解除するように命令される。状況６５において、エンジン駆動クラッチ４は第１キャリア部材１０と係合するように命令される。状況６６において、エンジン駆動クラッチ４は第１牽引リング１４を解放または係合解除するように命令される。状況６７において、ワンウェイクラッチ６は第１牽引リング１４と係合するように命令される。状況６８において、ワンウェイクラッチ６は第１キャリア部材１０を解放するように命令される。状況６９において、ワンウェイクラッチ６は、第１牽引リング１４をロックするように命令される。リバース制御プロセス３７は状況７０へ進む。状況７０は例えばＩＶＴ１のバリエータ部分の制御を実行し、かつバリエータをリバース方向に維持することができる。一実施形態では、リバース方向は、傾斜可能な軸９の傾斜角度の範囲に対応する。リバース制御プロセス３７は状況７１で終了する。
【００２８】
次に図５を見ると、一実施形態において、ニュートラル制御プロセス４０は状況８０で開始し、状況８１に進み、そこで複数の信号が受信される。信号は、ＩＶＴ１、エンジン、および／または車両に取り付けられたセンサからのものであることができる。いくつかの実施形態では、信号は例えば、変速機制御プロセス３０から受信することができる。一実施形態において、ニュートラル制御プロセス４０は状況８２に進み、そこで少なくとも１つのユーザ命令信号が受信される。状況８２で受信されたユーザ命令信号は、所望の牽引状態を示すことができる。説明に役立つ例として、ＩＶＴ１が取り付けられた車両のユーザは、エンジンが作動していない間に車両を押す要望を示すために切替器を使用することができる。ニュートラル制御プロセス４０は状況８３に進み、そこで牽引モードが評価される。状況８３の結果が肯定的である場合、ニュートラル制御プロセス４０は状況８４へ進み、そこで出力切離し制御プロセスが実行される。例えば、状況８４は、車両の車輪をＩＶＴ１から機械的に分離するようにクラッチまたは機構（不図示）に命令することができる。その後出力切離し制御プロセスは状況８５で終了する。
【００２９】
なおも図５を参照すると、状況８３の結果が否定的である場合、ニュートラル制御プロセス４０は状況８６、８７、８８、８９、９０、９１に進む。状況８６、８７、８８、８９、９０、９１は説明に役立つ例として図５に提示されており、状況８６、８７、８８、８９、９０、９１が実行される順番は、変速機の所望の動作に依存し、必要に応じて設計者によって順序付けることができることを留意されたい。実際に、状況８６、８７、８８、８９、９０、９１のタイミングおよび持続時間は、所望の動作を生み出すように適宜重なってもよい。状況８６において、ワンウェイクラッチ６は第１キャリア部材１０からロック解除するように命令される。状況８７において、エンジン駆動クラッチ４は第１キャリア部材１０と係合するように命令される。状況８８において、エンジン駆動クラッチ４は第１牽引リング１４を解放または係合解除するように命令される。状況８９において、ワンウェイクラッチ６は第１牽引リング１４と係合するように命令される。状況９０において、ワンウェイクラッチ６は第１キャリア部材１０を解放するように命令される。状況９１において、ワンウェイクラッチ６は第１牽引リング１４をロックするように命令される。ニュートラル制御プロセス４０は状況９２に進む。状況９２は例えばＩＶＴ１のバリエータ部分の制御を実行し、バリエータをゼロ出力速度状態に維持することができる。一実施形態において、ゼロ出力速度は、ＩＶＴ１の長手軸と実質的に平行な傾斜可能な軸９の傾斜角度に対応する。ニュートラル制御プロセス４０は状況９３で終了する。
【００３０】
次に図６を参照すると、一実施形態において、ドライブ制御プロセス４３が状況１０２で開始し、状況１０４に進み、そこで信号が受信される。状況１０４で受信された信号は、ギヤシフト信号、車両のスロットル位置、および／または出力速度信号を示すことができる。ドライブ制御プロセス４３は状況１０６に進み、そこで変速機の現在の動作モードを示す信号が受信される。いくつかの実施形態では、ＩＶＴ１の動作状態に関する複数の動作モードを特定することができる。例えば、特定の動作状態は「ＣＶＴ」モードで達成可能であり、他の動作状態は「ＩＶＴ」モードで達成可能である。ドライブ制御プロセス４３は、ユーザによって命令される車両動作の適切な動作モードを達成すべく、エンジン駆動クラッチ４および／またはワンウェイクラッチ６を制御するために実行することができる。
【００３１】
ドライブ制御プロセス４３は状況１０８に進み、そこで命令信号が受信される。一実施形態では、命令信号は、所望の出力速度および／または所望の変速機動作モードを示す。ドライブ制御プロセス４３は状況１１０に進み、そこで目標の変速機動作モードが決定される。一実施形態では、目標の変速機動作モードは、少なくとも部分的に、変速機の出力速度、変速機の速度比、スロットル／ブレーキセンサ示度、エンジン速度、および／または車両の加速状態における機能である。いくつかの実施形態では、目標の変速機動作モードは、少なくとも部分的に、車両速度における機能である。他の実施形態では、目標の変速機動作モードは、少なくとも部分的に、制御レバー位置における機能である。一実施形態では、状況１１０は、前述の信号を用いてルックアップテーブルを評価する。いくつかの実施形態では、状況１１０は目標の変速比を決定するためにアルゴリズムを実行する。
【００３２】
なおも図６を参照すると、一実施形態において、ドライブ制御プロセス４３は状況１１２を含み、そこで、状況１１０で決定された目標の変速機動作モードが評価される。状況１１０で決定された目標の変速機動作モードが「ＣＶＴ」モードに等しい場合、制御プロセスは状況１１４に続く。状況１１４で、現在の変速機動作モードが評価される。現在の変速機動作モードが、目標の変速機動作モード「ＣＶＴ」に等しい場合、ドライブ制御プロセス４３は終了状況１１６に進む。状況１１０で決定された目標の変速機動作モードが「ＣＶＴ」モードに等しくない場合、制御プロセス４３は状況１１８に続く。状況１１８で、現在の変速機動作モードが、目標の変速機動作モードと比較される。目標の変速機動作モードが現在の変速機動作モードに等しい場合、ドライブ制御プロセス４３は終了状況１２０に続く。目標の変速機動作モードが現在の変速機動作モードに等しくない場合、制御プロセス４３は状況１２２、１２４、１２５、１２６、１２７、１２８に進む。状況１２２、１２４、１２５、１２６、１２７、１２８は説明に役立つ例として図６に提示されており、状況１２２、１２４、１２５、１２６、１２７、１２８が実行される順番は、変速機の所望の動作に依存し、必要に応じて設計者によって順序付けできることを留意されたい。実際、状況１２２、１２４、１２５、１２６、１２７、１２８のタイミングおよび持続時間は、所望の動作を生み出すために適宜重なってもよい。ドライブ制御プロセス４３は状況１２２を含み、そこで、ワンウェイクラッチ組立体６などのワンウェイクラッチ組立体をロック解除するために命令が送信される。一実施形態において、ワンウェイクラッチ組立体６は状況１２２において第１キャリア部材１０からロック解除する。ドライブ制御プロセス４３は状況１２４を含み、そこで、エンジン駆動クラッチ組立体４などのエンジン駆動クラッチ組立体は、第１キャリア部材１０と係合するように命令される。状況１２５で、エンジン駆動クラッチ４は第１牽引リング１４を解放または係合解除するように命令される。ドライブ制御プロセス４３は状況１２６を含み、そこで、ワンウェイクラッチ組立体６は、第１牽引リング１４をエンジンするように命令される。状況１２７で、ワンウェイクラッチ組立体６は、第１キャリア部材１０を解放するように命令される。ドライブ制御プロセス４３は状況１２８を含み、そこで、ワンウェイクラッチ組立体６は第１牽引リング１４をロックするように命令される。状況１２２、１２４、１２５、１２６、１２７、１２８が実行されると、ドライブ制御プロセス４３は終了状況１３０に進む。
【００３３】
図６を再び参照すると、一実施形態において、ドライブ制御プロセス４３は状況１１４を含む。状況１１４で、現在の変速機動作モードが評価される。現在の変速機動作モードが、目標の変速機動作モード「ＣＶＴ」に等しくない場合、ドライブ制御プロセス４３は状況１３２、１３４、１３５、１３６、１３７、１３８に進む。状況１３２、１３４、１３５、１３６、１３７、１３８は説明に役立つ例として図６に提示されており、状況１３２、１３４、１３５、１３６、１３７、１３８が実行される順番は、変速機の所望の動作に依存し、必要に応じて設計者によって順序付けできることを留意されたい。状況１３２、１３４、１３５、１３６、１３７、１３８のタイミングおよび持続時間は、所望の動作を生み出すために適宜重なってもよい。ドライブ制御プロセス４３は状況１３２を含み、そこで、ワンウェイクラッチ組立体６は第１牽引リング１４をロック解除するように命令される。ドライブ制御プロセス４３は状況１３４を含み、そこで、エンジン駆動クラッチ組立体４は第１牽引リング１４と係合するように命令される。状況１３５で、エンジン駆動クラッチ４は、第１キャリア部材１０を解放または係合解除するように命令される。ドライブ制御プロセス４３は状況１３６を含み、そこでワンウェイクラッチ組立体６は第１キャリア部材１０と係合するように命令される。状況１３７で、ワンウェイクラッチ組立体６は第１牽引リング１４を解放するように命令される。第１キャリア部材１０の係合および第１牽引リング１４の解放は、実質的に同時の動作であることができる。ドライブ制御プロセス４３は状況１３８を含み、そこでワンウェイクラッチ組立体６は第１キャリア部材１０をロックするように命令される。状況１３２、１３４、１３５、１３６、１３７、１３８が実行されると、制御プロセス４３は終了状況１４０に進む。
【００３４】
ＩＶＴ１の動作中、ドライブ制御プロセス４３は、前進およびリバース方向において無限に変化できる幅を提供するために実行することができる。自動車など、いくつかの適用において、アンダドライブ速度範囲およびリバース速度範囲中、オーバドライブを有することが望まれる。ドライブ制御プロセス４３の実行は、ＩＶＴ１の動作を介して、および典型的なトルクコンバータを使用することなく、ゼロ速度からの車両発進を可能にすることができる。
【００３５】
次に図７を見ると、一実施形態において、ロードライブ制御プロセス４６が状況１５０で開始し、状況１５１に進み、そこで複数の信号を受信することができる。一実施形態において、状況１５１は、例えばロードライブ状態に対するユーザ命令を示すために、変速機制御プロセス３０から信号を受信する。ロードライブ制御プロセス４６は、状況１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１５７に進む。状況１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１５７は説明に役立つ例として図７に提示されており、状況１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１５７が実行される順番は、変速機の所望の動作に依存し、必要に応じて設計者によって順序付けできることを留意されたい。実際、状況１５２、１５３、１５４、１５５、１５６、１５７のタイミングおよび持続時間は、所望の動作を生み出すために適宜重なってもよい。状況１５２で、ワンウェイクラッチ組立体６は第１キャリア部材１０をロック解除するように命令される。状況１５３で、エンジン駆動クラッチ４は第１キャリア部材１０と係合するように命令される。状況１５４で、エンジン駆動クラッチ４は、第１牽引リング１４を解放または係合解除するように命令される。状況１５５で、ワンウェイクラッチ４は、第１牽引リング１４と係合するように命令される。状況１５６で、ワンウェイクラッチ６は第１キャリア部材１０を解放するように命令される。状況１５６で、ワンウェイクラッチ６は、第１牽引リング１４をロックするように命令される。ロードライブ制御プロセス４６は状況１５８に進む。状況１５８は、例えばＩＶＴ１のバリエータ部分の制御を実行し、かつバリエータを前進方向に維持することができる。一実施形態では、前進方向は、傾斜可能な軸９の傾斜角度の範囲に対応する。ロードライブ制御プロセス４６は状況１５９で終了する。
【００３６】
次に図８を参照すると、一実施形態において、マニュアル制御プロセス４９が状況１６０で開始し、状況１６１に進む。車両動作状態を示す信号および／または変速機制御プロセス３０などの制御プロセスから生成された信号を含むことができる複数の信号を状況１６１で受信することができる。マニュアル制御プロセス４９は状況１６２に進む。状況１６２は制御レバーからの信号を評価する。位置が「Ｄ」すなわちドライブ命令に一致する場合、状況１６２は肯定的な結果を出す。否定的な結果が状況１６２で出される場合、マニュアル制御プロセス４９は状況１６３に進む。状況１６３は制御レバーからの信号を評価する。位置が「Ｌ」すなわちロードライブ命令に一致する場合、状況１６３は肯定的な結果を出す。状況１６３が否定的な結果を出す場合、マニュアル制御プロセス４９は状況１６４で終了する。状況１６３が肯定的な結果を出す場合、マニュアル制御プロセス４９は状況１６５、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０に進む。状況１６５、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０は説明に役立つ例として図８に提示されており、状況１６５、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０が実行される順番は、変速機の所望の動作に依存し、必要に応じて設計者によって順序付けできることを留意されたい。実際、状況１６５、１６６、１６７、１６８、１６９、１７０のタイミングおよび持続時間は、所望の動作を生み出すために適宜重なってもよい。状況１６５で、ワンウェイクラッチ組立体６は第１キャリア部材１０をロック解除するように命令される。状況１６６で、エンジン駆動クラッチ組立体４は第１キャリア部材１０と係合するように命令される。状況１６７で、エンジン駆動クラッチ４は第１牽引リング１４を解放または係合解除するように命令される。状況１６８で、ワンウェイクラッチ組立体４は第１牽引リング１４と係合するように命令される。状況１６９で、ワンウェイクラッチ組立体６は第１キャリア部材１０を解放するように命令される。状況１７０で、ワンウェイクラッチ組立体６は第１牽引リング１４をロックするように命令される。マニュアル制御プロセス４９はプロセス１７１に進む。プロセス１７１は、ＩＶＴ１のバリエータ部分のユーザ制御の制御アルゴリズムを実行する。例えばユーザは、アップシフトまたはダウンシフトなど、変速比の所望の変化を伝えるために、補助または二重経路制御レバーを使用することができる。マニュアル制御プロセス４９は状況１７２で終了する。
【００３７】
なおも図８を参照すると、状況１６２が肯定的な結果を出す場合、マニュアル制御プロセス４９は状況１７３に進む。状況１７３は、ＩＶＴ１の動作を所定の動作状態内に制限できる安全監視制御アルゴリズムを可能にする。例えば、状況１７３は、速度状態がマニュアルドライブ操作を不快にしている場合、状況１６４に自動的に進んでもよい。マニュアル制御プロセス４９は状況１７４、１７５、１７６、１７７、１７８、１７９に進む。状況１７４、１７５、１７６、１７７、１７８、１７９は説明に役立つ例として図８に提示されており、状況１７４、１７５、１７６、１７７、１７８、１７９が実行される順番は、変速機の所望の動作に依存し、必要に応じて設計者によって順序付けできることを留意されたい。実際、状況１７４、１７５、１７６、１７７、１７８、１７９のタイミングおよび持続時間は、所望の動作を生み出すために適宜重なってもよい。状況１７４で、ワンウェイクラッチ組立体６は第１牽引リング１４をロック解除するように命令される。状況１７５で、エンジン駆動クラッチ組立体４は第１牽引リング１４と係合するように命令される。状況１７６で、エンジン駆動クラッチ４は第１キャリア部材１０を解放または係合解除するように命令される。状況１７７で、ワンウェイクラッチ組立体６は第１キャリア部材１０と係合するように命令される。状況１７８で、ワンウェイクラッチ組立体６は第１牽引リング１４を解放するように命令される。状況１７９で、ワンウェイクラッチ組立体６は第１キャリア部材１０をロックするように命令される。マニュアル制御プロセス４９はプロセス１８０に進む。プロセス１８０は、ＩＶＴ１のバリエータ部分のユーザ制御の制御アルゴリズムを実行する。例えばユーザは、アップシフトまたはダウンシフトなど、変速比の所望の変化を伝えるために、補助または二重経路制御レバーを使用することができる。マニュアル制御プロセス４９は状況１８１で終了する。
【００３８】
次に図８Ａを参照すると、一実施形態において、プロセス１７１が状況１７１１で開始し、状況１７１２に進み、そこで複数の信号が受信される。プロセス１７１は状況１７１３に進み、そこでアクセルペダルの位置が評価される。プロセス１７１は平行して状況１７１４に進み、そこでユーザからのマニュアル命令を示す信号が評価される。プロセス１７１は状況１７１３からプロセス１７１５へ進み、そこで状況１７１３での評価に基づいてエンジン速度が制御される。プロセス１７１は状況１７１４からプロセス１７１６へ進み、そこで、状況１７１４での評価に基づいてシフトトルクが決定され、適用される。プロセス１７１は状況１７１７で終了する。
【００３９】
次に図８Ｂを見ると、一実施形態において、プロセス１８０が状況１８０１で開始し、状況１８０２に進み、そこで複数の信号が受信される。プロセス１８０はプロセス１８０３に進み、そこで状況１８０２で受信された信号に少なくとも部分的に基づいてエンジンスロットルが制御される。プロセス１８０は平行して状況１８０２からプロセス１８０４に進み、そこで、例えば変速比を制御するためにマニュアルレバーを介したユーザ命令が使用される。
【００４０】
次に図９を参照すると、一実施形態において、ドライブ制御プロセス４３が状況１９０で開始し、状況１９１に進み、そこで信号が受信される。状況１９１で受信された信号は、ギヤシフト信号、車両のスロットル位置および／または出力速度信号を示すことができる。ドライブ制御プロセス４３は状況１９２に進み、そこで変速機の現在の動作モードを示す信号が受信される。いくつかの実施形態では、ＩＶＴ１の動作状態に関する複数の動作モードを特定することができる。例えば、特定の動作状態は「ＣＶＴ」モードで達成可能であり、他の動作状態は「ＩＶＴ」モードで達成可能である。ドライブ制御プロセス４３は、ユーザによって命令される車両動作の適切な動作モードを達成すべく、エンジン駆動クラッチ４および／またはワンウェイクラッチ６を制御するために実行することができる。
【００４１】
ドライブ制御プロセス４３は状況１９３に進み、そこで命令信号が受信される。一実施形態では、命令信号は、所望の出力速度および／または所望の変速機動作モードを示す。ドライブ制御プロセス４３は状況１９４に進み、そこで目標の変速機動作モードが決定される。一実施形態では、目標の変速機動作モードは、少なくとも部分的に、変速機の出力速度、変速機の速度比、スロットル／ブレーキセンサ示度、エンジン速度、および／または車両の加速状態における機能である。いくつかの実施形態では、目標の変速機動作モードは、少なくとも部分的に、車両速度における機能である。他の実施形態では、目標の変速機動作モードは、少なくとも部分的に、制御レバー位置における機能である。一実施形態では、状況１９４は、前述の信号を用いてルックアップテーブルを評価する。いくつかの実施形態では、状況１９４は目標の変速比を決定するためにアルゴリズムを実行する。
【００４２】
なおも図９を参照すると、一実施形態において、ドライブ制御プロセス４３は状況１９５を含み、そこで、状況１９４で決定された目標の変速機動作モードが評価される。状況１９４で決定された目標の変速機動作モードが「ＣＶＴ」モードに等しい場合、制御プロセスは状況１９６に続く。状況１９６で、現在の変速機動作モードが評価される。現在の変速機動作モードが、目標の変速機動作モード「ＣＶＴ」に等しい場合、ドライブ制御プロセス４３は作動プロセス１９７に進み、そこで変速機を現在のモードで作動させるための制御アルゴリズムが実行される。制御プロセス４３は終了状況１９８に進む。
【００４３】
状況１９４で決定された目標の変速機動作モードが「ＣＶＴ」モードに等しくない場合、制御プロセス４３は状況１９９に続く。状況１９９で、現在の変速機動作モードが、目標の変速機動作モードと比較される。目標の変速機動作モードが現在の変速機動作モードに等しい場合、ドライブ制御プロセス４３は作動プロセス２００に進み、そこで変速機を現在のモードで作動させるための制御アルゴリズムが実行される。制御プロセス４３は終了状況２０１に進む。
【００４４】
目標の変速機動作モードが現在の変速機動作モードに等しくない場合、制御プロセス４３は状況２０２、２０３、２０４、２０５、２０６、２０７に進む。状況２０２、２０３、２０４、２０５、２０６、２０７は説明に役立つ例として図９に提示されており、状況２０２、２０３、２０４、２０５、２０６、２０７が実行される順番は、変速機の所望の動作に依存し、必要に応じて設計者によって順序付けできることを留意されたい。実際、状況２０２、２０３、２０４、２０５、２０６、２０７のタイミングおよび持続時間は、所望の動作を生み出すために適宜重なってもよい。ドライブ制御プロセス４３は状況２０２を含み、そこで、ワンウェイクラッチ組立体６などのワンウェイクラッチ組立体をロック解除するための命令が送信される。一実施形態において、ワンウェイクラッチ組立体６は状況２０２において第１キャリア部材１０からロック解除する。ドライブ制御プロセス４３は状況２０３を含み、そこで、エンジン駆動クラッチ組立体４などのエンジン駆動クラッチ組立体は、第１キャリア部材１０と係合するように命令される。状況２０４で、エンジン駆動クラッチ４は第１牽引リング１４を解放または係合解除するように命令される。ドライブ制御プロセス４３は状況２０５を含み、そこで、ワンウェイクラッチ組立体６は、第１牽引リング１４をエンジンするように命令される。状況２０６で、ワンウェイクラッチ組立体６は、第１キャリア部材１０を解放するように命令される。ドライブ制御プロセス４３は状況２０７を含み、そこで、ワンウェイクラッチ組立体６は第１牽引リング１４をロックするように命令される。状況２０２、２０３、２０４、２０５、２０６、２０７が実行されると、ドライブ制御プロセス４３は終了状況２０８に進む。
【００４５】
図９を再び参照すると、一実施形態において、ドライブ制御プロセス４３は状況１９６を含む。状況１９６で、現在の変速機動作モードが評価される。現在の変速機動作モードが、目標の変速機動作モード「ＣＶＴ」に等しくない場合、ドライブ制御プロセス４３は状況２０９、２１０、２１１、２１２、２１３、２１４に進む。状況２０９、２１０、２１１、２１２、２１３、２１４は説明に役立つ例として図６に提示されており、状況２０９、２１０、２１１、２１２、２１３、２１４が実行される順番は、変速機の所望の動作に依存し、必要に応じて設計者によって順序付けできることを留意されたい。状況２０９、２１０、２１１、２１２、２１３、２１４のタイミングおよび持続時間は、所望の動作を生み出すために適宜重なってもよい。ドライブ制御プロセス４３は状況２０９を含み、そこで、ワンウェイクラッチ組立体６は第１牽引リング１４をロック解除するように命令される。ドライブ制御プロセス４３は状況２１０を含み、そこで、エンジン駆動クラッチ組立体４は第１牽引リング１４と係合するように命令される。状況２１１で、エンジン駆動クラッチ４は、第１キャリア部材１０を解放または係合解除するように命令される。ドライブ制御プロセス４３は状況２１２を含み、そこでワンウェイクラッチ組立体６は第１キャリア部材１０と係合するように命令される。状況２１３で、ワンウェイクラッチ組立体６は第１牽引リング１４を解放するように命令される。第１キャリア部材１０の係合および第１牽引リング１４の解放は、実質的に同時の動作であることができる。ドライブ制御プロセス４３は状況２１４を含み、そこでワンウェイクラッチ組立体６は第１キャリア部材１０をロックするように命令される。状況２０９、２１０、２１１、２１２、２１３、２１４が実行されると、制御プロセス４３は終了状況２１５に進む。
【００４６】
次に図１０を見ると、一実施形態において、動作プロセス１９７、２００が状況２３１で開始し、状況２３２に進むことができ、そこで現在の動作モードを示す信号が受信される。例えば、動作モードは「ＣＶＴ」または「ＩＶＴ」であり得る。プロセス１９７、２００は状況２３３に進み、そこで複数の信号が受信される。例えば、信号は、スロットル位置、速度比、およびエンジン速度、車両速度および／またはシフトアクチュエータに関連付けられる信号を示し得る。プロセス１９７、２００はトルク制御プロセス２３４および比率制御プロセス２３５に進む。プロセス２３４、２３５は、それぞれ、要求されたトルクまたは要求された比率に少なくとも部分的に基づいて、アクチュエータおよびエンジンスロットル命令を決定する。プロセス１９７、２００はプロセス２３６に進み、そこで、エンジンスロットルおよびアクチュエータ負荷にそれぞれ適用されたトルクおよび比率制御信号から命令強度を決定するために、現在のモード、車両速度および変速比が評価される。アクチュエータ命令は、例えば、液圧であってもよい。制御システムが１００％トルク制御から１００％比率制御へ移行するので、適用される圧力は、プロセス２３６、２３７からの重み付けされた命令の合計になる。結果は、これら異なる制御レジーム間の滑らかかつ安定した移行である。プロセス１９７、２００は状況２３８に進み、そこで、重み付けされた命令強度が合計される。プロセス１９７、２００は状況２３９に進み、そこで、決定されたアクチュエータおよびエンジンスロットル命令が、変速機およびエンジンに適用される。プロセス１９７は状況２４０で終了する。
【００４７】
次に図１０Ａを参照すると、一実施形態において、比率制御プロセス２３５が状況２４１で開始し、状況２４２に進み、そこでアクセルペダル位置が評価される。プロセス２３５は平行して状況２４３、２４４に進む。状況２４３で、状況２４２での評価に少なくとも部分的に基づいて、エンジンスロットル命令が決定される。状況２４４で、状況２４２での評価に少なくとも部分的に基づいて、変速比が決定される。プロセス２３５はプロセス２４６に進み、そこで変速機シフトアクチュエータが、状況２４４で決定された変速比を達成するために制御される。プロセス２３５は状況２４３から状況２４５に進み、そこでエンジン制御プロセスは、状況２４３で決定されたスロットル命令を適用する。プロセス２３５は状況２４６から状況２４７に進み、そこで、状況２４６で決定されたシフトアクチュエータ命令が、変速機に適用される。プロセス２３５は状況２４８で終了する。
【００４８】
次に図１１を参照すると、一実施形態において、実行プロセス２３４が状況２２０で開始し、状況２２１に進むことができ、そこでアクセルペダル位置を示す信号が受信される。プロセス２３４は状況２２２に進み、そこでエンジン速度が設定される。プロセス２００は平行して状況２２４に進むことができ、そこで所望のシフトトルクが決定される。一実施形態では、状況２２２、２２４は、ペダル位置をそれぞれエンジン速度およびシフトトルクに関係付けるルックアップテーブルを含む。いくつかの場合、ペダル位置閾値があり、それ未満でエンジン速度はアイドル速度に設定される。ペダル位置閾値を超えると、エンジン速度は非アイドル状態に設定される。一実施形態では、プロセス２３４は状況２２６を含み、そこでエンジンスロットルは状況２２２、２２４で決定された所望のエンジン速度を達成するように制御される。プロセス２３４は状況２２４へ進み、そこでエンジン速度を目標値に設定するためにＰＩＤ制御プロセス２２４を実行することができる。プロセス２２４が実行されると、プロセス２３４は状況２２６に進み、そこでプロセス２２４の結果に基づいてスロットル位置が制御される。プロセス２３４は状況２２３から状況２２５へ進み、そこでシフトアクチュエータプロセスが実行される。いくつかの実施形態では、ペダル位置のゲインが、適用されるべきシフトトルクを特定することができる。シフトアクチュエータプロセスは、トルクを変速機に適用し、それにより変速比を制御するために、適切な変速機ハードウェアと連通するように構成することができる。前記トルクの変速機への適用は、状況２２８で起きることができる。プロセス２３４は終了状況２３０へ進む。プロセス２００の実行中、車両のホイールに供給されるトルクは変速比の制御によって実質的に制御され、全体動力はエンジン速度制御を介して制御される。
【００４９】
次に図１２を参照すると、表２５０が、対応する動作モードに対する駆動クラッチ組立体およびワンウェイクラッチ組立体の係合を示している。例えば、表の第１列は、クラッチ要素Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３およびＣ４を記載する。クラッチ要素Ｃ１およびＣ２は、エンジン駆動クラッチ組立体４などの駆動クラッチの要素を表す。クラッチ要素Ｃ３およびＣ４は、ワンウェイクラッチ組立体６などのワンウェイクラッチ組立体の要素を表す。「ＩＶＰモード」および「ＣＶＰモード」と表示された表２５０の列は、「Ｘ」および「Ｏ」が記入されている。「Ｘ」の記入は係合を示し、記入「Ｏ」は開放すなわち係合解除された状態を示す。表２５０の最後の列は、「結合構成要素」と表示されており、キャリア部材またはリングを示す。例えば、ＩＶＰモード動作中、クラッチ要素Ｃ１およびＣ３はそれぞれ変速機のキャリア部材およびリングに係合され、クラッチ要素Ｃ２およびＣ４は開放すなわち係合解除される。ＣＶＰモード動作中、クラッチ要素Ｃ２およびＣ４はそれぞれリングおよびキャリア部材に係合され、クラッチ要素Ｃ１およびＣ３は開放すなわち係合解除される。変速機の動作中、ＩＶＰモードであろうとＣＶＰモードであろうと、ワンウェイクラッチ要素Ｃ３およびＣ４は常にアクティブすなわち係合されてもよい。どちらのモードでも、クラッチ要素Ｃ３およびＣ４は、状況１３２から１４０までなど、少なくともモード移行プロセスの間、アクティブである。ワンウェイクラッチ要素は、移行の最終ステップ、例えば状況１３８で、さらにロックされる。状況１３８のロックは、表２５０に示されるようにワンウェイクラッチ要素Ｃ４をロックするために「Ｘ」が適用されるときであり、したがってＣＶＰモードへの移行を完了する。
【００５０】
次に図１３〜１７を見ると、動力経路制御システムを有する無限可変変速機の実施形態が記載されている。本明細書に開示される変速機の特定の構成要素の形態および形状は、所望の機能を得るように、また直面する設計制約をいくつでも満たすように、設計者によって選択できることを留意されたい。図１３〜１７に記載される実施形態は、変速機構造の説明に役立つ例である。いくつかの実施形態では、ワンウェイクラッチは、牽引リングとキャリア部材の間の特別の接続を基礎部分に提供する。それぞれの場合、それらは、基礎部分、例えば変速機ハウジングに対する逆回転を防止する。逆回転は、例えばエンジンまたはモータからのドライブシャフトの回転に対する反対として記載される。ワンウェイ動作は常にアクティブである。あるいは、逆回転は、（図１５〜１７に示されるように）従来の湿式または乾式クラッチのアクティブ制御を介して防止され得る。ワンウェイクラッチは、モードシフトの間、リバースに対する瞬時の機械的拘束を提供する。これにより制御の実行が単純化される。いったん動作モードが確立されると、前方回転はワンウェイクラッチでさらに拘束される必要があり、従って両方の回転方向を完全に拘束する。これは、トルクを駆動負荷に運び戻す駆動に必要であり、図４〜９の「ロックをワンウェイに命令する」制御ブロックで実行される。一実施形態は、ハウジングと、係合される牽引リングまたはキャリア部材との間の中間スライダ、またはドッグと係合することである。モード変更の間、どちらの中間スライダも係合されない。あらゆるモード変更の最終ステップは、各ワンウェイの「ロックを命令する」である。
【００５１】
次に特に図１３を参照すると、一実施形態において、変速機３００は、長手軸に沿って配置されたメインドライブシャフト３０２が設けられる。変速機３００は第１および第２キャリア部材３０４、３０６を含む。メインドライブシャフト３０２は、回転動力入力を受け取るように適合されている。第２キャリア部材３０６は、シフトアクチュエータ組立体３０８に動作可能に結合される。シフトアクチュエータ組立体３０８は、第１および第２キャリア部材３０４、３０６の間に相対的な回転を提供し、それにより変速機３００の変速比を変えるように構成される。変速機３００は第１および第２牽引リング３０９、３１０を含む。第１牽引リング３１０はリングドライバ３１２に動作可能に結合される。一実施形態では、メインドライブシャフト３０２は駆動クラッチ組立体３１４に結合される。駆動クラッチ組立体３１４は、リング結合要素３１４Ａとキャリア結合要素３１４Ｂを含む。リング結合要素３１４Ａはリングドライバ３１２と選択的に結合するように構成される。キャリア結合要素３１４Ｂは第１キャリア部材３０４と選択的に結合するように構成される。いくつかの実施形態では、駆動クラッチ組立体３１４は油圧クラッチであることができる。他の実施形態では、駆動クラッチ組立体３１４は、ゼロ速度状態で係合するように適合された噛みあい式クラッチであることができる。さらに他の実施形態では、駆動クラッチ組立体３１４は、ワンウェイ噛みあい式クラッチであることができる。
【００５２】
なおも図１３を参照すると、変速機３００はワンウェイクラッチ組立体３１６を含む。ワンウェイクラッチ組立体３１６は、リングドライバ３１２および第１キャリア部材３０４にそれぞれ結合されたクラッチ要素３１６Ａ、３１６Ｂを有する。ワンウェイクラッチ組立体３１６は、変速機ハウジング３２０などの基礎部材に結合される。一実施形態では、ワンウェイクラッチ組立体３１６および駆動クラッチ組立体３１４は、変速機３００の入力側に位置付けられる。シフトアクチュエータ組立体３０８は変速機３００の出力側に位置付けることができる。変速機３００は第１および第２の軸方向スラスト軸受３２２、３２４を含む。第１軸方向スラスト軸受３２２はメインドライブシャフト３０２およびリングドライバ３１２に結合される。第２軸方向スラスト軸受３２４は、メインドライブシャフト３０２および出力シャフト３２６に結合される。
【００５３】
次に図１４を見ると、一実施形態において、変速機３３０は、第１および第２の駆動クラッチ３３２、３３４と、第１および第２のワンウェイクラッチ３３６、３３８とを含む動力経路制御システムを有するように構成することができる。簡潔にするため、変速機３３０と変速機３００の違いのみを記載する。本明細書に開示される変速機の特定の構成要素の形態および形状は、所望の機能を得るように、また直面する設計制約をいくつでも満たすように、設計者によって選択できることを留意されたい。一実施形態では、変速機３３０は、第１キャリア部材３０４に結合されたばね３４０が設けられる。ばね３４０は、オフ状態の所望の変速比を達成するために、第１キャリア部材３０４を予め決められた位置に位置付けるように適合される。一実施形態では、第１および第２駆動クラッチ３３２、３３４および第１ワンウェイクラッチ３３６は、変速機３３０の入力側に配置される。第１ワンウェイクラッチ３３６は、リングドライバ３１２およびハウジング３２０に選択的に結合される。第２ワンウェイクラッチ３３８は変速機の出力側に配置される。第２ワンウェイクラッチ３３８は、第１キャリア部材３０４およびハウジング３２０に選択的に結合される。いくつかの実施形態では、シフトアクチュエータ組立体３０８は、変速機３３０の出力側に配置される。
【００５４】
次に図１５を参照すると、変速機３５０は、第１および第２の駆動クラッチ３５２、３５４と、第１および第２のワンウェイクラッチ３５６、３５８とを含む動力経路制御システムを有するように構成することができる。簡潔にするため、変速機３５０と変速機３００の違いのみを記載する。一実施形態では、変速機３５０は第１および第２の駆動クラッチ３５２、３５４が設けられる。第１駆動クラッチ３５２は変速機３５０の出力側に配置することができる。第１駆動クラッチ３５２は第２キャリア部材３０６およびメインシャフト３０２に選択的に結合される。第２駆動クラッチ３５４は変速機３５０の入力側に配置される。第２駆動クラッチ３５４はリングドライバ３１２に選択的に結合される。一実施形態では、変速機３５０は第１および第２のワンウェイクラッチ３５６、３５８を有する。第１ワンウェイクラッチ３５６は変速機の入力側に配置され、第２駆動クラッチ３５４と一体化することができる。第１ワンウェイクラッチはリングドライバ３１２およびハウジング３２０に選択的に結合される。第２ワンウェイクラッチ３５８は第２キャリア部材３０６およびハウジング３２０に選択的に結合される。
【００５５】
次に図１６を見ると、一実施形態において、変速機３６０は、第２キャリア部材３０６に動作可能に結合された軸方向に移動する油圧ピストン３６３を備えた油圧シフト機構３６２を有するように構成することができる。変速機３６０には、第１および第２の駆動クラッチ３６４、３６６と第１および第２のワンウェイクラッチ３６８、３６９とを含む動力経路制御システムを備えることができる。一実施形態では、第１駆動クラッチ３６４は第１キャリア部材３０４およびメインドライブシャフト３０２に選択的に結合される。第２駆動クラッチ３６６はリングドライバ３１２およびメインシャフト３０２に選択的に結合される。第１ワンウェイクラッチ３６８はリングドライバ３１２およびハウジング３２０に選択的に結合される。第１ワンウェイクラッチ３６９は第１キャリア部材３０４およびハウジング３２０に選択的に結合される。
【００５６】
次に図１７を参照すると、一実施形態において、変速機３７０は、第１および第２の駆動クラッチ３７２、３７４と、第１および第２のワンウェイクラッチ３７６、３７８とを含む動力経路制御システムを設けることができる。一実施形態では、変速機３７０は、リングドライバ３１２および結合器３８１に結合されたスラスト軸受３８０が設けられる。結合器３８１は出力負荷カム３８２および出力シャフト３１２に動作可能に結合される。スラスト軸受３８０は、変速機３７０の動作中に生成された軸方向力に反応するように構成される。いくつかの実施形態では、出力シャフト３１２は出力歯車装置３８４に結合される。一実施形態では、第１駆動クラッチ３７２は、入力ドライブシャフト３８５を第１キャリア部材３０４に選択的に結合するように構成される。第２駆動クラッチ３７４は入力ドライブシャフト３８５をリングドライバ３１２に選択的に結合するように適合される。第１ワンウェイクラッチ３７６は第２キャリア部材３０６をハウジング３２０に選択的に結合するように構成される。第２ワンウェイクラッチ３７８はリングドライバ３１２をハウジング３２０に選択的に結合するように適合される。
【００５７】
次に図１８〜２２に移ると、一実施形態において、キャリア組立体４００を、本明細書に開示される変速機とともに使用することができる。キャリア組立体４００は、シフトアクチュエータ４０２に動作可能に結合することができる。シフトアクチュエータ４０２はモータ、または回転トルクをキャリア組立体４００の構成要素に適用できる任意の装置であることができる。一実施形態では、シフトアクチュエータ４０２はさらに、スライド結合器４０１が設けられる。スライド結合器４０１は、キャリア組立体４００の特定構成要素と係合するように選択的に位置付けることができる。キャリア組立体４００は移動組立体４０４が設けられる。移動組立体４０４は、移動部材４０６、および移動部材４０６を長手軸に対して選択的に位置付けるように構成された任意の装置を含む。キャリア組立体４００は複数のキャリア板４０８、４０９、４１０、４１１を含む。キャリア板４０８、４０９、４１０、４１１は、牽引遊星組立体４１２を支持するように適合される。牽引遊星組立体４１２は、複数のローラ４１４に結合されたアクスル４１３を含むことができる。ローラ４１４はキャリア板４０８、４０９、４１０、４１１に結合することができる。他の実施形態では、アクスル４１３は、キャリア板４０８、４０９、４１０、４１１に直接結合することができる。キャリア板４０８、４０９は、アクスル４１３の第１端部に配置され、キャリア板４１０、４１１はアクスル４１３の第２端部に配置される。キャリア板４０８、４０９は、移動部材４０６を受け入れるように適合された複数の周囲スプライン４１５が設けられる。キャリア板４１０、４１１は、スライド結合器４０１を受け入れるように適合された複数の周囲スプライン４１９が設けられる。
【００５８】
変速機の動作中、変速比の制御は、キャリア部材の互いの相対的な回転、例えばキャリア部材４１０に対するキャリア部材４０９の回転によって達成される。変速機動作モードに依存して、変速機は、キャリア部材に対して前進またはリバース方向に牽引リングを見る。移動組立体４０４およびシフトアクチュエータ４０２は、一対のキャリア部材と選択的に係合することができる。例えば、変速機が前進回転で回転しているとき、キャリア部材４０９、４１０は係合され、変速機がリバース回転で回転しているとき、キャリア部材４０８、４１１は係合される。キャリア部材４０８、４０９は、自由、およびシフトアクチュエータ４０２に接続される、の間で切り替わる。キャリア部材４１１、４１０は、自由、およびシフトアクチュエータ４０２によって制御される、の間で切り替えられる。ＣＶＴとＩＶＴ間のモード変更において、リングおよびキャリア部材の回転が同時に起きるとき、キャリア部材間の切替えは起きる。ＩＶＰからＣＶＰへ移動するとき、リングドライバがドライブシャフト速度まで速度を上げるので、キャリア部材はストッパに至る。キャリア部材間の切替えは、リングドライバとキャリア部材が同じ速度を有するときに起きる。いくつかの実施形態では、キャリア部材４１０は半径方向の案内スロット４１７（図２０）であり、キャリア部材４０８、４０９は、それぞれリバースおよび前進方向に選択的に係合される。
【００５９】
次に特に図２０を見ると、一実施形態において、キャリア板４１０は、中心穴４１６を有する実質的にボウル状の本体である。ボウル状本体には、中心穴４１６の周りに角度的に配置された複数の案内スロット４１７を設けることができる。案内スロット４１７は、図２０の頁の面で見たとき、半径方向の作図線４１８と整列される。案内スロット４１７は、遊星アクスル４１６の一端を受け入れるように適合される。ボウル状本体は、外周の周りに形成されたフランジ４１９が設けられる。フランジ４１９はシフトアクチュエータ４０２に接続するように適合させることができる。
【００６０】
次に図２１を参照すると、一実施形態において、キャリア板４０８は、中心穴４２０を有する実質的にボウル状の本体である。ボウル状本体には、中心穴４２０の周りに角度的に配置された複数の案内スロット４２２を設けることができる。各案内スロット４２２は、キャリア板４０８のアクスル４１６への結合に対応するようにサイズ決めされる。案内スロット４２２は、図２１の頁の面で見たとき、半径方向の作図線４２４から角度的にオフセットされる。角度的オフセットは角度４２５により近似されることができる。角度４２５は、半径方向作図線４２４と作図線４２６の間に形成される。作図線４２６は、図２１の頁の面で見たとき、案内スロット４２２を実質的に二等分する。いくつかの実施形態では、角度４２５は３度〜４５度である。角度４２５の値は説明に役立つ例として提供され、角度４２５は、設計者が望むいずれかの方法で変更することができる。いくつかの実施形態では、角度４２５は、その間または分数のどのような角度も含む１０〜２５度の範囲のどのような角度であってもよい。例えば、角度は１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１、２２、２３、２４、２５またはそれらのどの部分であってもよい。他の実施形態では、角度４２５は２０度であることができる。他の実施形態では、案内スロット４２２は、作図線４２６が距離４２８だけ作図線４２７から半径方向にオフセットされるように配置することができる。作図線４２８は作図線４２７と平行であり、かつボウル状本体の中心と交差する。
【００６１】
図２２を参照すると、一実施形態において、キャリア板４０９は、中心穴４３０を有する実質的にボウル状の本体である。ボウル状本体には、中心穴４３０の周りに角度的に配置された複数の案内スロット４３２を設けることができる。各案内スロット４３２は、キャリア板４０８のアクスル４１６への結合に対応するようにサイズ決めされる。案内スロット４３２は、図２２の頁の面で見たとき、半径方向の作図線４３４から角度的にオフセットされる。角度的オフセットは角度４３５により近似されることができる。角度４３５は、半径方向作図線４３４と作図線４３６の間に形成される。作図線４３６は、図２２の頁の面で見たとき、案内スロット４３２を実質的に二等分する。いくつかの実施形態では、角度４３５は３度〜４５度である。角度４３５の値は説明に役立つ例として提供され、角度４３５は、設計者が望むいずれかの方法で変更することができる。いくつかの実施形態では、角度４３５は、その間または分数のどのような角度も含む（−）１０〜（−）２５度の範囲のどのような角度であってもよい。「（−）」は、作図線４２４に対する角度４２５の正の値と対照的に作図線４３４に対する負の値を示す。例えば、角度は（−）１０、（−）１１、（−）１２、（−）１３、（−）１４、（−）１５、（−）１６、（−）１７、（−）１８、（−）１９、（−）２０、（−）２１、（−）２２、（−）２３、（−）２４、（−）２５またはそれらのどの部分であってもよい。他の実施形態では、角度４３５は２０度であることができる。一実施形態では、案内スロット４３２は、作図線４３６が距離４３８だけ作図線４３７から半径方向にオフセットされるように配置することができる。作図線４３８は作図線４３７と平行であり、かつボウル状本体の中心と交差する。
【００６２】
キャリア板４１１は、キャリア板４１０が図２２に示されるように角度的にオフセットされたスロット４３２を有するように構成される場合、キャリア板４０８と実質的に同じであることができることを留意されたい。キャリア板４１０が半径方向スロット４１７を備えて形成されるとき、キャリア板４１１はキャリア組立体４００に必要でない。
【００６３】
当業者であれば、例えば、本明細書に記載された変速機制御システムの参照を含む、本明細書に開示された実施形態に関連して記載された様々な例示的な論理上のブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータ可読媒体に記憶されプロセッサによって実行できるソフトウェア、またはそれら両方の組合せとして実装できることを認識するであろう。このハードウェアおよびソフトウェアの互換性を明確に説明するために、様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路およびステップを、それらの機能に関して一般的に上で記載した。そのような機能がハードウェアまたはソフトウェアとして実装されているかどうかは、特定の適用、およびシステム全体に課せられる設計上の制約に依存する。当業者であれば、記載された機能を、特定の適用ごとに様々な方法で実装し得るが、そのような実装の決定は、本開示の範囲からの逸脱を引き起こすものとして解釈されるべきでない。例えば、本明細書に開示された実施形態に関して記載された様々な例示的な論理上のブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｉｇｎａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、アプリケーション特有集積回路（ＡＳＩＣ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）、現場でプログラム可能なゲートアレイ（ＦＰＧＡ：ｆｉｅｌｄ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙ）、または他のプログラム可能な論理装置、ディスクリートゲートまたはトランジスタ論理、ディスクリートハードウェアコンポーネント、または本明細書に記載された機能を実行すべく設計されたそれらのいずれかの組合せを用いて実装または実行することができる。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであってもよいが、別の方法では、プロセッサはいずれかの従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であってもよい。プロセッサはまた、コンピュータ装置の組合せ、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと組み合わせた１つまたは複数のマイクロプロセッサ、または他のいずれかのそのような構成として実装されてもよい。そのようなモジュールに関連付けられるソフトウェアは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または当技術分野で知られる記憶媒体の他のいずれかの適切な形態の中に存在してもよい。例示的な記憶媒体はプロセッサに結合され、そのようなプロセッサは、記憶媒体から情報を読み取り、また記憶媒体に情報を書き込むことができる。別の方法では、記憶媒体はプロセッサと一体であってもよい。プロセッサおよび記憶媒体は、ＡＳＩＣの中に存在してもよい。例えば、一実施形態において、ＩＶＴ１の制御に使用するためのコントローラがプロセッサ（不図示）を含む。
【００６４】
前述の記載は、本開示の特定実施形態を詳述している。しかしながら、前述の記載が本文でいかに詳細であっても、実施形態は多数の方法で実行できることは認識されよう。上でも言及されたように、本開示の特定の特徴または態様を記載するときの特定の用語の使用は、その用語が関連付けられる本開示の特徴または態様のいずれかの特定の特性を含むことに制限されるようにその用語が本明細書で再定義されていることを暗示するように解釈すべきでないことを留意されたい。
【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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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１０Ａ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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