(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンから伝達された入力軸の回転を無段階に変速して出力する無段変速機の出力軸の後段に配設された発進クラッチを制御する発進クラッチ制御装置において、
車両の運転状態を検出する運転状態検出手段、前記運転状態検出手段が検出した前記車両の運転状態に応じて前記発進クラッチを通じて伝達される目標値としての目標伝達トルクを設定する目標伝達トルク設定手段、前記無段変速機を通じて伝達される実伝達トルクを検出する伝達トルク検出手段、及び前記目標伝達トルク設定手段からの前記目標伝達トルクに応じた目標伝達トルク信号と前記伝達トルク検出手段からの前記実伝達トルクに応じた実伝達トルク信号との偏差に応じた前記発進クラッチのためのクラッチ圧力を出力するクラッチ圧力制御弁を備えており、
前記無段変速機は、前記入力軸により駆動される入力ディスク、前記入力ディスクに対向して配置され且つ前記出力軸に連結された出力ディスク、前記入力ディスクと前記出力ディスクとの間に配置され且つ前記両ディスクに対する傾転角度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パワーローラ、前記パワーローラを回転自在に軸支し且つ傾転軸の回りに傾転可能に支持するトラニオン、及び前記パワーローラを傾転させて変速比を変化させるため前記トラニオンを傾転軸の軸方向に移動させる油圧アクチュエータから構成されるトロイダル型無段変速機であり、
前記伝達トルク検出手段は、前記実伝達トルクに比例する値として、前記油圧アクチュエータにおいて増速側シリンダの油圧が減速側シリンダの油圧よりも大きいときに正の差圧を取り出す一方の差圧検出弁と、前記油圧アクチュエータにおいて前記減速側シリンダの油圧が前記増速側シリンダの油圧よりも大きいときに正の圧力を取り出す他方の差圧検出弁とから成る二つの差圧検出弁であり、
前記クラッチ圧力制御弁は、スプールの一方の端部に前記目標伝達トルク信号が入力され前記スプールの他方の端部に前記実伝達トルク信号として大きい方の前記正の差圧が入力されて前記偏差に基づいて前記スプールが移動し、前記目標伝達トルク信号が前記実伝達トルク信号を超えるときに増圧した前記クラッチ圧力を出力し、前記目標伝達トルク信号が前記実伝達トルク信号を下回るときに減圧した前記クラッチ圧力を出力するスプール弁であり、
前記偏差に応じて前記発進クラッチの締結力を変更することにより前記実伝達トルクを前記目標伝達トルクに追従させるフィードバック制御をすることから成る無段変速機のための発進クラッチ制御装置。
【請求項２】
前記クラッチ圧力制御弁は、前記目標伝達トルク信号が前記実伝達トルク信号を超えるときに、高圧のライン圧力を出力ポートに導通することにより前記クラッチ圧力の増圧を行い、前記目標伝達トルク信号が前記実伝達トルク信号を下回るときに、前記出力ポートをドレンすることにより前記クラッチ圧力の減圧を行うことから成る請求項１に記載の無段変速機のための発進クラッチ制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、入力軸の回転を入力ディスクからパワーローラを介して出力ディスクに無段階に変速して出力するトロイダル型無段変速機のような無段変速機において、出力軸の後段に配設された発進クラッチのクラッチ圧力を制御する無段変速機のための発進クラッチ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無段変速機として、入力軸により駆動される入力ディスク、前記入力ディスクに対向して配置され且つ出力軸に連結された出力ディスク、及び両ディスクに摩擦接触するパワーローラからなるトロイダル変速部を同一軸上に一組又は複数組配置したトロイダル型無段変速機が知られている。このトロイダル型無段変速機においては、パワーローラの傾転角度を変えることによって、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ことができる。トロイダル型無段変速機において、変速後に出力ディスクに伝達された動力は、チェーン伝動部、カウンタ軸、及び出力歯車をこの順に介して出力軸に出力される。
【０００３】
発進クラッチ制御装置が適用される従来のトロイダル型無段変速機が、図４に示されている。図４に示すトロイダル型無段変速機は、２組のトロイダル変速部１，２を主軸３上に並べて配置した、所謂、ダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機である。図４に示したダブルキャビティ式トロイダル型無段変速機においては、トロイダル変速部１は、入力ディスク４と、入力ディスク４に対向して配置された出力ディスク５と、入力ディスク４と出力ディスク５との間に配置され且つ両ディスク４，５のトロイド曲面に摩擦係合する一対のパワーローラ６から構成されている。トロイダル変速部２もトロイダル変速部１と同様に、入力ディスク７と、入力ディスク７に対向して配置された出力ディスク８と、入力ディスク７と出力ディスク８との間に配置され且つ両ディスク７，８のトロイド曲面に摩擦係合するパワーローラ９とから構成されている。パワーローラ６，９は、それぞれ自己の回転軸線１０の周りに回転自在であり、且つ回転軸線１０に直交する傾転軸１１（紙面に垂直）の周りに傾転運動をする。
【０００４】
エンジンからの動力は、油圧ローダ１２を介して主軸３に回転入力される。主軸３と一体回転可能な入力ディスク４は、油圧ローダ１２のピストンとして作動し、油圧ローダ１２の油圧の大きさに応じてトロイダル変速部１のパワーローラ６を押圧し、その反作用として油圧ローダ１２のシリンダは主軸３を介してトロイダル変速部２において主軸３と一体回転可能な入力ディスク７をパワーローラ９に押圧する。したがって、主軸３は、入力ディスク４，７に対して入力軸となっている。油圧ローダ１２による押付け力（スラスト力）は、入力ディスク４，７と出力ディスク５，８との間でパワーローラ６，９を挟み付け、伝達トルクの大きさに応じた摩擦係合力を与える。
【０００５】
トロイダル変速部１，２において、入力ディスク４，７の回転は、傾転軸１１の周りに傾転可能なパワーローラ６，９を介して出力ディスク５，８に無段階に変速されて伝達される。パワーローラ６，９は、トラニオン（図５の３５を参照）に対して回転自在に且つ揺動自在に支持されており、押付け力に応じて生じる主軸３の軸方向変位に対応することができる。
【０００６】
パワーローラ６，９の回転軸線１０が主軸３の軸線と交差している中立位置では、変速比はパワーローラ６，９の傾転角に応じた値に保持される。トルク伝達中に、トラニオンと共にパワーローラ６，９を傾転軸１１の軸方向に移動させると、パワーローラ６，９と入力ディスク４，７及び出力ディスク５，８との接触位置が上記中立位置における接触位置から変位し、パワーローラ６，９は、両ディスクから傾転力を受けて、傾転軸１１における移動方向と移動量に応じた方向と速さで傾転軸１１を中心とした傾転をする。このような傾転が生じると、パワーローラ６，９と入力ディスク４，７及び出力ディスク５，８との摩擦接触点が描く両半径の比が変化することによって無段変速が行われる。コントローラ（図５の４７を参照）は、アクチュエータ（図５の３６を参照）の作動を制御して、トラニオンの傾転軸方向変位を制御し、目標変速比が達成されるようにパワーローラ６，９を傾転させる。
【０００７】
出力ディスク５，８は、一体回転できるように背面同士を連結軸１６上にスプライン嵌合等で連結されている。連結軸１６は主軸３に相対回転可能に嵌合された中空軸である。出力ディスク５，８は、連結軸１６を介してスラスト方向及びラジアル方向の荷重を支持する軸受（図示せず）によってケーシング２２に支持されている。出力ディスク５，８に伝達された動力はチェーン伝動装置１７を介して主軸３に平行に配設されているカウンタ軸２１に取り出される。チェーン伝動装置１７は、連結軸１６の中間部とカウンタ軸２１の一端にそれぞれ一体的に配設されたスプロケット１８，１９と、スプロケット１８，１９に巻き掛けられたチェーン２０から構成されている。
【０００８】
カウンタ軸２１の他端に設けられている出力歯車２３は、出力軸２４に回転可能に配設されているキャリヤ２５に形成されている歯車２６と噛み合い、キャリア２５の回転は発進クラッチ２７を介して出力軸２４に連結可能である。主軸３の油圧ローダ１２とは反対側の端部には高速モード用クラッチ２８が配設されており、高速モード用クラッチ２８の出力側はケーシング２２との間に後進用ブレーキ２９が配設されている。また、高速モード用クラッチ２８の出力側と出力軸２４との間には、高速モード用クラッチ２８の出力側に一体的に形成されているリングギヤ３１、出力軸２４に一体的に形成されているサンギヤ３２、リングギヤ３１とサンギヤ３２との間においてそれぞれ噛合状態に係合する状態で径方向に並び且つキャリヤ２５によって回転自在に支持された二つのピニオン３３，３４から成るダブルピニオン式の遊星歯車機構３０が配設されている。
【０００９】
次に、このトロイダル型無段変速機の作動について説明する。発進時には、発進クラッチ２７が半クラッチ状態から完全締結状態にまでクラッチ圧力が調節される。高速モード用クラッチ２８及び後進用ブレーキ２９は、オフ作動となっている。エンジンからの動力は、主軸３、トロイダル変速部１，２の入力ディスク４，７、パワーローラ６，９、出力ディスク５，８、連結軸１６、チェーン伝動装置１７、カウンタ軸２１、及び発進クラッチ２７を経て、主軸３の回転方向と同じ方向の回転が出力軸２４に伝達される。
【００１０】
高速走行モードでは、高速モード用クラッチ２８がオン作動となり且つ発進クラッチ２７及び後進用ブレーキ２９はオフ作動となっており、主軸３の回転は高速モード用クラッチ２８から遊星歯車機構３０に伝達される。一方、主軸３の回転はトロイダル変速部１，２からカウンタ軸２１を経てキャリア２５にも同じ回転方向の回転として伝達されているので、キャリア２５の回転速度に応じて遊星歯車機構３０のサンギヤ３２から出力軸２４に出力される速度が変化する。後進走行モードでは、後進用ブレーキ２９はオン作動されると共に発進クラッチ２７及び高速モード用クラッチ２８はオフ作動とされる。遊星歯車機構３０のリングギヤ３１が回転不能となるので、主軸３の回転はトロイダル変速部１，２からカウンタ軸２１、キャリア２５を経て、出力軸２４に逆回転として出力される。なお、遊星歯車機構３０は、ダブルピニオン式として説明したが、主軸３と出力軸２４の回転方向が逆関係になるが、シングルピニオン式でもよいことは言うまでもない。
【００１１】
図５には、トロイダル型無段変速機における一方のトロイダル変速部１の変速制御システムが示されている。一対のパワーローラ６，６（一方のみ図示）は、入力ディスク４と出力ディスク５の間に挟まれるようにして対向して配置され、回転軸線１０の回りに回転自在に支持されている。回転軸線１０それ自体は、それぞれトラニオン３５と称する支持部材に対してピボット軸となっている支持軸（図示せず）によって回転自在に支持され、入出力ディスクの軸方向変位に対応可能となっている。また、それぞれのトラニオン３５は、変速機ケーシング２２（図４参照）に対して傾転軸１１の回りに傾転可能であり且つ傾転軸１１の軸方向に移動可能に支持されている。
【００１２】
トラニオン３５には、傾転軸１１を軸方向に駆動するための油圧アクチュエータ３６が配設されている。油圧アクチュエータ３６は、トラニオン３５に固定されたピストン３７と、変速機ケーシング２２に形成され且つピストン３７を摺動可能に設けた油圧シリンダ３８とから構成されている。油圧シリンダ３８内にはピストン３７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３８ａと減速側シリンダ室３８ｂとが形成されている。この例では、トラニオン３５の下端部に油圧アクチュエータ３６を設けたが、一方のシリンダ室をトラニオン３５の上端部に、他方のシリンダ室をトラニオン３５の下端部に分割して配置してもよい。
【００１３】
油圧アクチュエータ３６の各シリンダ室３８ａ、３８ｂは油路３９ａ、３９ｂによって、トロイダル型無段変速機の変速比制御弁４０であるスプール弁に連通している。変速比制御弁４０は、ばね４３で図左方向に付勢されたスリーブ４１と、スリーブ４１内においてばね４４で図右方向に付勢されたスプール４２とを有している。変速比制御弁４０には、ライン圧力ＰＬが接続され、スリーブ４１とスプール４２との相対位置に応じて、ライン圧力ＰＬが油路３９ａ及び３９ｂの一方に連通し、油路３９ａ及び３９ｂの他方はリザーバＲにドレンされる。ライン圧力ＰＬが油路３９ａに連通するとき増速側シリンダ室３８ａには油圧Ｐｕｐが作用し、ライン圧力ＰＬが油路３９ｂに連通するとき減速側シリンダ室３８ｂに油圧Ｐｄｗｎが作用する。
【００１４】
一方の傾転軸１１の先端にはプリセスカム４５が連結され、中央部を枢着されたレバー４６の一端がプリセスカム４５に当接し、レバー４６の他端が変速比制御弁４０のスプール４２に当接している。プリセスカム４５は、トラニオン３５の傾転軸１１の軸方向変位量Ｙと傾転角変位量θとの合成変位量を検出する。スプール４２は、この合成変位量に対応して変位し、スリーブ４１との相対位置に応じてライン圧力ＰＬを油路３９ａ及び３９ｂの一方に供給する。
【００１５】
トロイダル型無段変速機では、トラニオン３５を中立位置からいずれか一方へ傾転軸方向（即ち、傾転軸１１の軸方向）に変位させると、パワーローラ６，９と入力ディスク４，７及び出力ディスク５，８との接触位置が変化することにより、傾転軸１１の変位方向と変位量に応じた向きと速さでトラニオン３５が傾転軸１１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。コントローラ４７には、出力軸回転数センサ４８、エンジン回転数センサ４９、アクセルペダル踏込み量センサ５０等の車両の運転状態を検出する各種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入力される。なお、出力軸回転数センサ４８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５０はスロットル開度センサであってもよい。コントローラ４７は、車両の運転状態を表す変速情報信号に基づいて目標変速比を算出し、算出した目標変速比に応じて変速比設定ソレノイド弁６６を制御し、パイロット圧力Ｐｐを目標変速比に応じた圧力に変更して、変速比制御弁４０のばね４３に対向するスリーブ４１の端部に供給する。即ち、変速比制御弁４０内においては、スリーブ４１の位置は目標変速比を表し、スプール４２の位置は実変速比を表し、変速比制御弁４０は実変速比が目標変速比に一致するように作動する。
【００１６】
ところで、無段変速機を備えた車両においては、発進時において、エンジンの回転を低下させることなく滑りを許容しつつ出力軸の回転を極低回転とし且つ出力軸には高いトルクを出力するため、無段変速機のエンジン側にトルクコンバータを配設している。しかしながら、トルクコンバータは、トランスミッションの軸方向長さを長くして、車両において占有するスペースを増大させるのみならず、相当の重量が有するものであるので、車両重量をも増大させている。
【００１７】
したがって、トルクコンバータに代えて、発進時に半クラッチ状態を経て締結する発進クラッチを無段変速機の出力側で且つ最終減速機の上流側に配設したものが提案されている。発進クラッチは、クラッチアクチュエータに供給される油圧を制御することにより、開放、半クラッチ、締結の各状態に切り換わり、出力軸に伝達すべき動力を断接する。車両の走行状態が停止状態である場合には、発進クラッチは開放状態にあり、出力軸に動力は伝達されない。車両の走行状態が発進時とするときには、発進クラッチは開放状態から半クラッチ状態を経て、出力軸の回転速度の上昇と共にクラッチ締結力を強めて完全締結状態に移行する。
【００１８】
発進クラッチの伝達トルクは、クラッチ板の締結力、即ち、発進クラッチ圧力制御弁の出力圧力（クラッチ圧力）により制御される。クラッチ圧力制御弁は、一方に目標伝達トルクに応じた信号圧力が供給され、他端に自己の出力圧力が導入され、信号圧力に基づく入力と自己出力圧力との釣合いからライン圧力を制御して、クラッチ圧力が信号圧力に応じた出力となるように制御される。
【００１９】
トラニオンを傾転軸の軸方向に駆動する増速側及び減速側の両油圧アクチュエータの圧力差（ＰＨ−ＰＬ）により発進クラッチのクラッチ圧力制御装置の一例が特開平６−２９４４６２号公報に開示されている。この公報に開示されたトロイダル型無段変速機においては、油圧アクチュエータの２つの油圧室の差圧（ＰＨ−ＰＬ）に基づいてパワーローラを傾転軸方向に駆動する駆動力を生じさせると共に、出力ディスクに発進クラッチが接続されたトロイダル型無段変速機であって、発進クラッチのクラッチ圧力を制御するクラッチ圧力制御弁の制御圧力を、２つの油圧室の差圧（ＰＨ−ＰＬ）を用いて調整している。伝達トルクに比例した反力がパワーローラを傾転軸の軸方向に移動させようとする力として発生しているので、この反力に対向してバランスするために２つの油圧室の油圧の差圧は、伝達トルクに比例することになる。この差圧を用いて発進クラッチのクラッチ圧力を制御することにより、特に、発進時において半クラッチ状態となる発進クラッチの制御圧力は伝達トルクに比例するように制御される。
【００２０】
また、トラニオンを傾転軸の軸方向に駆動する増速側及び減速側の両油圧アクチュエータの圧力差（ＰＨ−ＰＬ）により発進クラッチのクラッチ圧力制御装置の別の例が特公平６−７８７８１号公報に開示されている。この公報に開示されたトロイダル型無段変速機においては、入力ディスクの回転方向と対向する正駆動側油室と反対側の逆駆動油室との差圧をスプリングのばね荷重と対向させて作用させた油圧制御弁を設け、アイドリング時に油圧制御弁を介して発進クラッチに油圧を供給して、トロイダル変速部への入力トルクが増加するときには発進クラッチの伝達トルクを減少させ、入力トルクが減少するときには発進クラッチの伝達トルクを増加させることにより、出力軸トルクをスプリングのばね荷重に応じた一定のクリープトルクに自動的に調整することを図っている。
【００２１】
更に、トラニオンを傾転軸方向に駆動する油圧アクチュエータの各油圧室における油圧の油圧差がトロイダル型無段変速機の入力トルクに比例していることを利用し、発進クラッチの締結時における油圧をエンジントルクと油圧差との対応関係に基づいて制御することが提案されている（特開平６−２６５００１号公報）。この公報に開示されたトロイダル型無段変速機の発進クラッチ制御装置においては、油圧差から求められるトルクとエンジントルク推定値との差に応じて半クラッチの棚圧終了時点を制御することにより、トルク差に起因したクラッチ締結時の変速ショックを低減すると共に、発進クラッチ締結時にエンジントルクマップを修正する学習制御を行っている。
【００２２】
車両をスムーズ且つ安定して発進させるには、発進クラッチの半クラッチ状態でのトルクを所定の値に制御する必要がある。しかしながら、発進クラッチにおいては、クラッチアクチュエータへの供給圧力やクラッチ摩擦面（フェーシング）の摩擦係数が個体差や温度変化等に起因してバラツキを生じるものであり、それゆえ、発進クラッチの伝達トルクは大きく変動する。その結果、車両は、半クラッチ状態でスムーズな発進が安定して得られないという問題点がある。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、発進クラッチのアクチュエータに供給されるクラッチ圧力を圧力制御弁で制御する無段変速機のための発進クラッチ制御において、無段変速機をトロイダル型無段変速機とするとき、無段変速部を通じて伝達されるトルクを反映してクラッチ圧力をフィードバック制御することで、ドライブ走行時の場合もコースト走行時の場合も、発進クラッチの半クラッチ状態でのトルクを目標値に追従して制御して、発進クラッチの伝達トルクの変動を抑制することを可能にする点で解決すべき課題がある。
【００２４】
【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、トロイダル型無段変速機の出力軸の後段に配設された発進クラッチを制御するに際して、発進クラッチ圧力制御弁のクラッチ圧力を、車両に正駆動力が働いたドライブ走行時の場合も逆駆動力が働いたコースト走行時の場合も、目標伝達トルクと無段変速部を通じて伝達される実伝達トルクに基づいて制御可能にして、発進クラッチの伝達トルクをフィードバック制御することで、発進クラッチの動作として必要な微妙なトルク制御を高価な部品を用いることなく安価に得て、スムーズな発進を安定して得ることを可能にする無段変速機のための発進クラッチ制御装置を提供することである。
【００２５】
この発明は、エンジンから伝達された入力軸の回転を無段階に変速して出力する無段変速機の出力軸の後段に配設された発進クラッチを制御する発進クラッチ制御装置において、車両の運転状態を検出する運転状態検出手段、前記運転状態検出手段が検出した前記車両の運転状態に応じて前記発進クラッチを通じて伝達される目標値としての目標伝達トルクを設定する目標伝達トルク設定手段、前記無段変速機を通じて伝達される実伝達トルクを検出する伝達トルク検出手段、及び前記目標伝達トルク設定手段からの前記目標伝達トルクに応じた目標伝達トルク信号と前記伝達トルク検出手段からの前記実伝達トルクに応じた実伝達トルク信号との偏差に応じた前記発進クラッチのためのクラッチ圧力を出力するクラッチ圧力制御弁を備え、前記偏差に応じて前記発進クラッチの締結力を変更することにより前記実伝達トルクを前記目標伝達トルクに追従させるフィードバック制御をすることから成る無段変速機のための発進クラッチ制御装置に関する。
【００２６】
無段変速機のための発進クラッチ制御装置によれば、車両の発進時において、目標伝達トルク設定手段は、運転状態検出手段が検出した車両の運転状態に応じて発進クラッチを通じて伝達される目標値としての目標伝達トルクを設定する。クラッチ圧力制御弁は、伝達トルク検出手段が検出した無段変速機を通じて伝達される実伝達トルクと、目標伝達トルク設定手段が設定した目標伝達トルクとの偏差に応じて前記発進クラッチの締結力を変更するので、実伝達トルクが目標伝達トルクに追従するような、フィードバック制御が行われる。
【００２８】
この無段変速機のための発進クラッチ制御装置において、前記無段変速機は、前記入力軸により駆動される入力ディスク、前記入力ディスクに対向して配置され且つ前記出力軸に連結された出力ディスク、前記入力ディスクと前記出力ディスクとの間に配置され且つ前記両ディスクに対する傾転角度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パワーローラ、前記パワーローラを回転自在に軸支し且つ傾転軸の回りに傾転可能に支持するトラニオン、及び前記パワーローラを傾転させて変速比を変化させるため前記トラニオンを傾転軸の軸方向に移動させる油圧アクチュエータから構成されるトロイダル型無段変速機である。
【００２９】
この無段変速機のための発進クラッチ制御装置において、前記伝達トルク検出手段は、前記実伝達トルクに比例する値として、前記油圧アクチュエータにおいて増速側シリンダの油圧が減速側シリンダの油圧よりも大きいときに正の差圧を取り出す一方の差圧検出弁と、前記油圧アクチュエータにおいて前記減速側シリンダの油圧が前記増速側シリンダの油圧よりも大きいときに正の圧力を取り出す他方の差圧検出弁とから成る二つの差圧検出弁である。
【００３０】
更にこの無段変速機のための発進クラッチ制御装置において、前記クラッチ圧力制御弁は、スプールの一方の端部に前記目標伝達トルク信号が入力され前記スプールの他方の端部に前記実伝達トルク信号として大きい方の前記正の差圧が入力されて前記偏差に基づいて前記スプールが移動し、前記目標伝達トルク信号が前記実伝達トルク信号を超えるときに増圧した前記クラッチ圧力を出力し、前記目標伝達トルク信号が前記実伝達トルク信号を下回るときに減圧した前記クラッチ圧力を出力するスプール弁である。
【００３１】
この無段変速機のための発進クラッチ制御装置において、前記クラッチ圧力制御弁は、前記目標伝達トルク信号が前記実伝達トルク信号を超えるときに、高圧のライン圧力を出力ポートに導通することにより前記クラッチ圧力の増圧を行い、前記目標伝達トルク信号が前記実伝達トルク信号を下回るときに、前記出力ポートをドレンすることにより前記クラッチ圧力の減圧を行う構成とすることができる。
【００３２】
【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はトロイダル型無段変速機に適用されたこの発明による発進クラッチ制御装置の一実施例を示す油圧回路図、図２は図１に示す油圧回路図に用いられる差圧検出弁の一例を示す断面図、及び図３は図１に示す油圧回路図に用いられるクラッチ圧力制御弁の一例を示す断面図である。なお、トロイダル型無段変速機の構造及びその変速比制御システムは、図４及び図５に示したものをそのまま用いることができるので、再度の説明を省略し図４及び図５に示した符号を用いて以下の説明をする。
【００３３】
図１に示す発進クラッチ制御装置の油圧回路図を参照すると、油圧駆動源である油圧ポンプ６０が圧送したライン圧力ＰＬの大きさは、圧力リリーフ弁６１によって設定されている。ライン圧力ＰＬは、一部が、トロイダル変速部１，２において、入力ディスク４，７をパワーローラ６，９に押し付けるための油圧ローダ１２に導入され、更に一部は、パイロット弁６２で一定の低いパイロット圧力Ｐｐまで減圧される。パイロット圧力Ｐｐはモードソレノイド弁６３に供給されており、モードソレノイド弁６３の作動に応じてパイロット圧力Ｐｐがモード制御弁６４に供給されるときにはモード制御弁６４は、発進クラッチ２７への供給油圧をドレンし高速モード用クラッチ２８を運転者の操作によるマニュアルバルブ６５の一方の出力ポートに連通している。モードソレノイド弁６３の作動に応じてモード制御弁６４の入力ポートがドレンされるときには高速モード用クラッチ２８への供給油圧をドレンし発進クラッチ２７をマニュアルバルブ６５に連通している。
【００３４】
パイロット圧力Ｐｐの更に一部は、変速比設定ソレノイド弁６６に供給され、コントローラ４７（図５参照）が車両の運転状態に応じて通じてソレノイドを制御することにより、変速比制御弁４０に設定変速比に応じた圧力を供給している。プリセスカム４５が検出した合成変位量は、図５で示したように、レバー４６を介して機械的に変速比制御弁４０のスプール４２に入力され、変速比制御弁４０の作動に応じて油圧アクチュエータ３６の増速側シリンダ室３８ａ又は減速側シリンダ室３８ｂの何れか一方にはライン圧力ＰＬが供給され、他方のシリンダ室はドレンされる。
【００３５】
増速側シリンダ室３８ａの圧力Ｐｕｐ及び減速側シリンダ室３８ｂの圧力Ｐｄｗｎは、それぞれ、ドライブ走行時のトルク検出用の差圧検出弁６７と、コースト走行時のトルク検出用の差圧検出弁６８とに供給される。増速側シリンダ室３８ａの圧力Ｐｕｐと減速側シリンダ室３８ｂの圧力Ｐｄｗｎとの差圧ΔＰ（＝Ｐｕｐ−Ｐｄｗｎ）は、トロイダル変速部１，２において伝達されるトルクに比例している。差圧検出弁６７，６８は、ばね付勢されたスプールを有するスプール弁であり、出力側の差圧ΔＰがそれぞれ減速側シリンダ室３８ｂの圧力Ｐｄｗｎ又は増速側シリンダ室３８ａの圧力Ｐｕｐに加勢する側にフィードバックされており、ドライブ走行時には差圧検出弁６７が、コースト走行時には差圧検出弁６８がライン圧ＰＬを減圧して出力ポートに正の差圧ΔＰ（＝Ｐｕｐ−Ｐｄｗｎ、又はＰｄｗｎ−Ｐｕｐ）として出力する。発進時の伝達トルクは、トルクに比例した差圧ΔＰとして差圧検出弁６７によって検出され且つ出力される。差圧検出弁６７は、図２に詳細を示すように、スリーブボディ８０にスプール８１，８２及びスプリング８３，８４を備えた弁であり、出力側の差圧ΔＰが圧力Ｐｄｗｎに加勢する側にフィードバックされており、ライン圧ＰＬを減圧して出力ポートに差圧ΔＰ（＝Ｐｕｐ−Ｐｄｗｎ）として出力する。
【００３６】
クラッチ圧力制御弁６９の左端には、差圧検出弁６７が出力したトロイダル変速部１を通過する伝達トルクを表す差圧ΔＰが作用している。一方、コントローラ４７においては、目標伝達トルク設定手段は、出力軸回転数センサ４８、エンジン回転数センサ４９、アクセルペダル踏込み量センサ５０等の車両の運転状態を検出する各種センサが検出した車両の運転状態（走行速度やアクセル踏込み量等）に応じて予め決められている関数やマップに基づいて目標伝達トルクを設定している。クラッチ圧力制御弁６９の他端には、目標伝達トルク設定手段によって設定された目標伝達トルクに対応した目標クラッチ圧力信号Ｐｃｔが入力される。目標クラッチ圧力信号Ｐｃｔは、ライン圧力調整弁７０の出力側圧力を、車両の運転状態に応じて発進ソレノイド弁７１によって調節した圧力信号であり、一般には、例えば、発進時におけるアクセルペダルの踏込み量や車速によって時間の経過に従って変化するようにコントローラ４７によって決定される目標クラッチ圧力を表す。クラッチ圧力制御弁６９は、図３に詳細に示すように、バルブボディ９０にスプール９１及びスプリング９２を備えたスプール弁である。なお、差圧検出弁６７，６８が出力した差圧ΔＰは、シャトル弁７３によって常に高い方の圧力（即ち、ドライブ走行時には差圧検出弁６７が検出した正の差圧ΔＰ、コースト走行時には差圧検出弁６８が検出した正の差圧ΔＰ）が出力され、検出トルクに応じてライン圧力を修正するため油圧ポンプ６０の吐出側に配設されているライン圧力修正機構７２に入力される。
【００３７】
このように構成された発進クラッチ制御装置によれば、例えば、目標クラッチ圧力信号Ｐｃｔが油圧アクチュエータ３６における差圧ΔＰよりも大きい、即ち、目標クラッチ圧力が高く、目標伝達トルクが大きいにもかかわらず、無段変速機を通じて発進クラッチ２７に送り込まれる実際の伝達トルクを表す差圧ΔＰが小さい場合には、スプール９１は左方に変位し、高圧のライン圧力ＰＬがクラッチ圧力Ｐｃとして出力される。従って、発進クラッチ２７のクラッチ締結力は増大し、発進クラッチ２７を通じて伝達されるトルクが増加するが、これに伴い無段変速部を通過するトルクも増加するので、トロイダル型無段変速機から発進クラッチ２７を通じて伝達される実伝達トルクは増加して目標伝達トルクに追従しようとする。実伝達トルクが増加すると、油圧アクチュエータ３６における差圧ΔＰが上昇し、クラッチ圧力制御弁６９のスプール９１は右側へシフトする。
【００３８】
一方、トロイダル型無段変速機から発進クラッチ２７を通じて伝達される実伝達トルクが増加すると、油圧アクチュエータ３６における差圧ΔＰが大きくなる。差圧ΔＰが目標クラッチ圧力信号Ｐｃｔを上回るようになると、クラッチ圧力制御弁６９においては、スプール９１は右方に変位し、高圧のライン圧力ＰＬが遮断されると共にクラッチ圧力Ｐｃはリザーバにドレンされ、発進クラッチ２７のクラッチ締結力は減少する方向に制御される。従って、トロイダル型無段変速機から発進クラッチ２７を通じて伝達される実伝達トルクは減少し、やはり目標伝達トルクに追従しようとする。このように、トロイダル変速部１，２の伝達トルクに応じた油圧アクチュエータ３６における差圧ΔP の検出、クラッチ圧力制御弁６９の作動による発進クラッチ２７のクラッチ圧力を増減させることによる発進クラッチ２７の締結力の制御、その結果、トロイダル変速部１，２を伝達されるトルクの増減、トルクの増減に応じた油圧アクチュエータ３６における差圧ΔP の変化というように、トロイダル変速部１，２を伝達されるトルクのフィードバック制御を行うことができる。
【００３９】
この発明の実施例は、トロイダル型無段変速機に適用した例として説明したが、例えば、伝達トルクに応じた油圧を検出することができれば、Ｖベルトによる無段変速機においても、適用可能であることは言うまでもない。また、この発明によるクラッチ圧力の制御は、発進時についてのみ説明したが、微速走行やクリープ走行のような微小のトルクで走行するときにも適用可能である。
【００４０】
【発明の効果】
この発明による無段変速機の発進クラッチ制御装置によれば、車両の発進時において、クラッチ圧力制御弁は、伝達トルク検出手段が検出した発進クラッチを通じて伝達される実伝達トルクと、目標伝達トルク設定手段が設定した目標伝達トルクとの偏差に応じて前記発進クラッチの締結力を変更するので、実伝達トルクが目標伝達トルクに追従するような、フィードバック制御が行われる。従って、発進クラッチの伝達トルクを、発進クラッチの摩擦材の摩擦係数の個体差、温度依存性、劣化等に影響されずにリアルタイムに制御することができるので、トルクコンバータを用いずとも、微妙なトルク制御が必要とされる発進時において、スムーズな発進性能を安定して得ることができる。また、この無段変速機の発進クラッチ制御装置は、無段変速機としてトロイダル型無段変速機に適用されており、トラニオン軸に設けられた変速用の油圧アクチュエータの既存の増速側と減速側の両シリンダにおける油圧の差圧として二つの差圧検出弁から成る伝達トルク検出手段が伝達トルク信号を検出し、クラッチ圧力制御弁は、スプールの一方の端部に目標伝達トルク信号が入力されスプールの他方の端部にこの差圧が導入されて前記偏差に基づいてスプールが移動し、目標伝達トルク信号が実伝達トルク信号を超えるときに増圧したクラッチ圧力を出力し、目標伝達トルク信号が実伝達トルク信号を下回るときに減圧したクラッチ圧力を出力するスプール弁であって、クラッチ圧力制御弁の出力油圧を調節して出力トルクに応じた適正値にするので、トルク検出及び制御に高価な部品を用いることなく、無段変速機として既存の部品を利用することができ、安価に発進性能の向上を図ることができる。更に、この無段変速機の発進クラッチ制御装置は、伝達トルク検出手段を、クラッチ圧制御弁とは別に伝達トルク信号としての差圧を検出する二つの差圧検出弁で構成して、しかも差の取り方として各差圧検出弁が正負両方を取り得る差圧をそれぞれ正の差圧として検出し、正の大きい方の差圧を選択的にクラッチ圧制御弁に供給できるようにしているため、車両に正駆動力が働いたドライブ走行時の場合も逆駆動力が働いたコースト走行時の場合もクラッチ圧力の制御が可能になる。このように構成にすることで、発進制御は勿論のこと、クリープ走行、微速走行も可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】トロイダル型無段変速機に適用されたこの発明による無段変速機のための発進クラッチ制御装置の一実施例を示す油圧回路図である。
【図２】図１に示す油圧回路図に用いられる差圧検出弁の一例を示す断面図である。
【図３】図１に示す油圧回路図に用いられるクラッチ圧力制御弁の一例を示す断面図である。
【図４】発進クラッチ制御装置が適用された従来のトロイダル型無段変速機の概略図である。
【図５】図４に示すトロイダル型無段変速機の一方のトロイダル変速部の変速制御機構を示す断面図である。
【符号の説明】
１，２  トロイダル変速部
３    主軸
４，７  入力ディスク
５，８  出力ディスク
６，９  パワーローラ
１１    傾転軸
２４    出力軸
２７    発進クラッチ
３４    トラニオン
３６    油圧アクチュエータ
４７    コントローラ
４８    出力軸回転数センサ
４９    エンジン回転数センサ
５０    アクセルペダル踏込み量センサ
６７，６８  差圧検出弁（伝達トルク検出手段）
６９    クラッチ圧力制御弁
７２    ライン圧力修正機構
７３    シャトル弁
９１    スプール
Ｐｃｔ  目標クラッチ圧力信号
ΔＰ    偏差（実伝達トルク信号）
Ｐｃ    クラッチ圧力
ＰＬ    ライン圧力
【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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