(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力軸によって駆動される入力ディスクと、出力軸を駆動する出力ディスクと、前記入力ディスク及び前記出力ディスクと接触するローラとを具備し、前記ローラが揺動することにより、前記入力ディスクと前記出力ディスクの角速度比が変更せしめられるとともに、前記入力ディスクが前記ローラを回転させようとするトルクと、前記出力ディスクを回転させようとする前記ローラからのトルクに前記出力ディスクが抗するトルクとの和が、前記ローラを支持するリアクショントルクと平衡せしめられるようになっており、変速機出力軸回転数が低下すると、前記リアクショントルクが減少せしめられることにより、変速比が高速側から低速側に切り換えられるようになっている無段変速機において、変速機出力軸の回転数の低下率が所定の閾値より大きく、かつ、所定時間内における出力軸の回転数の低下量が所定の閾値よりも大きい状態として定義される変速機出力軸回転数の低下度合いが大きく、前記リアクショントルクが減少せしめられたときに機関出力トルクを増加させるようにした無段変速機。
【請求項２】
前記リアクショントルクは、油圧供給手段によるリアクション油圧により発生させるようにした請求項１に記載の無段変速機。
【請求項３】
変速機出力軸回転数の低下度合いが大きいほど機関出力トルクの増加量が多くなるようにした請求項１または２に記載の無段変速機。
【請求項４】
変速機出力軸回転数の低下度合いが大きいときに機関出力トルクを増加させ、変速機出力軸回転数の低下度合いが小さいときに機関出力トルクを増加させないようにした請求項１または２に記載の無段変速機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無段変速機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、トルクコンバータを有さない無段変速機が知られている。この種の無段変速機の例としては、例えば特許掲載公報第２７１７６５９号に記載されたものがある。特許掲載公報第２７１７６５９号に記載された無段変速機では、変速機出力軸回転数が低下するとき、それに伴って機関回転数が低下し過ぎてしまわないように変速比が高速側から低速側に切り換えられるようになっている。特許掲載公報第２７１７６５９号に記載された無段変速機では、変速比を高速側から低速側に切り換えるために、トラクション油圧を減少させることによりバリエータのローラが揺動せしめられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、トラクション油圧を減少させてバリエータのローラを揺動させるには、ある程度の時間を要してしまう。従って、変速機出力軸回転数の低下度合いが大きいときには、変速比を高速側から低速側に切り換えるためにトラクション油圧を減少させてバリエータのローラを揺動させている間に、変速機出力軸回転数の低下に伴って機関回転数が低下し過ぎてしまう。
【０００４】
前記問題点に鑑み、本発明は、変速比を高速側から低速側に切り換えるのにある程度時間を要するにもかかわらず、変速機出力軸回転数の低下に伴って機関回転数が低下し過ぎてしまうのを抑制することができる無段変速機を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、入力軸によって駆動される入力ディスクと、出力軸を駆動する出力ディスクと、前記入力ディスク及び前記出力ディスクと接触するローラとを具備し、前記ローラが揺動することにより、前記入力ディスクと前記出力ディスクの角速度比が変更せしめられるとともに、前記入力ディスクが前記ローラを回転させようとするトルクと、前記出力ディスクを回転させようとする前記ローラからのトルクに前記出力ディスクが抗するトルクとの和が、前記ローラを支持するリアクショントルクと平衡せしめられるようになっており、変速機出力軸回転数が低下すると、前記リアクショントルクが減少せしめられることにより、変速比が高速側から低速側に切り換えられるようになっている無段変速機において、変速機出力軸回転数が低下すると変速比が高速側から低速側に切り換えられるようになっている無段変速機において、変速機出力軸の回転数の低下率が所定の閾値より大きく、かつ、所定時間内における出力軸の回転数の低下量が所定の閾値よりも大きい状態として定義される、変速機出力軸回転数の低下度合いが大きく、リアクショントルクが減少せしめられたときに機関出力トルクを増加させるようにした無段変速機が提供される。
【０００６】
請求項１に記載の無段変速機では、入力軸によって駆動される入力ディスクと、出力軸を駆動する出力ディスクと、前記入力ディスク及び前記出力ディスクと接触するローラとを具備し、前記ローラが揺動することにより、前記入力ディスクと前記出力ディスクの角速度比が変更せしめられるとともに、前記入力ディスクが前記ローラを回転させようとするトルクと、前記出力ディスクを回転させようとする前記ローラからのトルクに前記出力ディスクが抗するトルクとの和が、前記ローラを支持するリアクショントルクと平衡せしめられるようになっており、変速機出力軸回転数の低下度合いが大きいときに、前記リアクショントルクが減少せしめられることにより、変速比が高速側から低速側に切り換えられると共に、機関出力トルクが増加せしめられる。そのため、機関出力トルクを増加せしめることにより、変速機出力軸回転数が低下するのに伴って機関回転数が低下してしまうのが抑制される。それゆえ、変速機出力軸回転数の低下度合いが大きいときに、変速比を高速側から低速側に切り換えるのにある程度時間を要する場合であっても、変速機出力軸回転数の低下に伴って機関回転数が低下し過ぎてしまうのを抑制することができる。尚、変速機出力軸回転数の低下度合いが大きいときには、変速機出力軸回転数の低下率が大きいとき及び変速機出力軸回転数の低下量が大きいときが含まれる。また、変速機出力軸回転数の低下度合いが大きいか否かは、変速機出力軸回転数の低下度合いを直接検出することにより判定してもよく、ブレーキ踏力の大きさに基づいて判定してもよく、車両の傾きに基づいて判定してもよく、加速度センサの出力値に基づいて判定してもよく、あるいは、変速機入力軸回転数の低下度合いに基づいて判定してもよい。
【０００７】
請求項２に記載の発明によれば、前記リアクショントルクは、油圧供給手段によるリアクション油圧により発生させるようにした請求項１に記載の無段変速機が提供される。
請求項２に記載の無段変速機では、リアクショントルクは、油圧供給手段によるリアクション油圧により発生される。
請求項３に記載の発明によれば、変速機出力軸回転数の低下度合いが大きいほど機関出力トルクの増加量が多くなるようにした請求項１または２に記載の無段変速機が提供される。
【０００８】
請求項３に記載の無段変速機では、変速機出力軸回転数の低下度合いが大きいほど機関出力トルクの増加量が多くされる。そのため、変速機出力軸回転数の低下度合いにかかわらず機関出力トルクの増加量を一律に定めるのに伴って機関出力トルクの増加量が過剰になってしまうことや、機関出力トルクの増加量が不足してしまうことを回避することができる。
【０００９】
請求項４に記載の発明によれば、変速機出力軸回転数の低下度合いが大きいときに機関出力トルクを増加させ、変速機出力軸回転数の低下度合いが小さいときに機関出力トルクを増加させないようにした請求項１または２に記載の無段変速機が提供される。
【００１０】
請求項４に記載の無段変速機では、変速機出力軸回転数の低下度合いが小さいときには、変速機出力軸回転数が低下するのにある程度の時間を要するため、変速比を高速側から低速側に切り換えるのにある程度時間を要する場合であっても変速機出力軸回転数の低下に伴って機関回転数が低下し過ぎてしまうことがないことに鑑み、変速機出力軸回転数の低下度合いが大きいときに機関出力トルクが増加され、変速機出力軸回転数の低下度合いが小さいときに機関出力トルクが増加されない。そのため、変速機出力軸回転数の低下度合いが大きいときに機関回転数が低下し過ぎてしまうのを抑制しつつ、変速機出力軸回転数の低下度合いが小さいときに機関出力トルクが必要以上に増加せしめられるのに伴ってドライバビリティが悪化してしまうのを抑制することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
【００１２】
図１は本発明の無段変速機の一実施形態を適用したシステムの概略構成図である。図１において、３１はエンジン、３１’はエンジン出力軸、１００はトルクコンバータを有さない型式、つまり、入力軸に対する出力軸の速度比をゼロにすることができる型式の無段変速機、１０１はエンジン出力軸３１’に駆動連結された無段変速機入力軸、１０２は無段変速機出力軸、１０３は無段変速機出力軸１０２に駆動連結された駆動輪である。１０４はエンジン出力トルクを検出するためのエンジントルクセンサ、１０５は無段変速機入力軸１０１の回転数を検出するための入力軸回転数センサ、１０６は無段変速機出力軸１０２の回転数を検出するための出力軸回転数センサである。１０７はブレーキ、１０８はブレーキペダル、１０９はブレーキペダル１０８にかけられた踏力を検出するためのブレーキ踏力センサ、１１０は加速度センサ、１１１はＥＣＵ（電子制御装置）である。
【００１３】
図２は図１に示した無段変速機１００のバリエータ１の詳細図である。図２に示すように、バリエータ１の入力軸９はベアリング１０、１１を介してハウジング１２により支持されている。入力軸９は二つの入力ディスク７、８を有しており、入力ディスク７、８にはそれぞれレース１３、１４が形成されている。入力ディスク７、８間にはレース１６、１７を備えた出力ディスク１５が配置されている。出力ディスク１５は不図示の手段により支持され、入力軸９に対し回転することができる。構造体２２ａは三つのローラ２０（一つのみ示す）を支持しており、ローラ２０は中心軸線２１を中心に回転することができる。またローラ２０は、中心軸線２１が２１ａの位置にくるまで揺動することができる。同様に、構造体２２ｂは三つのローラ２２（一つのみ示す）を支持しており、ローラ２２は中心軸線２３を中心に回転することができる。またローラ２２は、中心軸線２３が２３ａの位置にくるまで揺動することができる。ローラ２０、２２が揺動することにより、入力ディスク７、８と出力ディスク１５との角速度比が変更せしめられる。
【００１４】
詳細には、中心軸線２１、２３が実線で示す位置にあるとき、ローラ２０、２２は最小半径で入力ディスク７、８と接触し、最大半径で出力ディスク１５と接触する。その結果、入力ディスク７、８に対する出力ディスク１５の角速度比は最小になる。一方、中心軸線２１、２３がそれぞれ２１ａ、２３ａで示す位置にあるとき、ローラ２０、２２は最大半径で入力ディスク７、８と接触し、最小半径で出力ディスク１５と接触する。その結果、入力ディスク７、８に対する出力ディスク１５の角速度比は最大になる。
【００１５】
バリエータ１の入力軸９には、エンジン３１の出力軸に連結するためにスプライン３０が形成されており、また、第一ギヤ３２が支持されている。第二ギヤ３３は軸線５を中心に回転する仲介軸３４により支持されている。仲介軸３４はギヤユニット２への一方の入力部分を構成しており、ギヤユニット２には出力ディスク１５からも入力が行われる。ギヤユニット２は三つの構成部材３５、３６、３７を有し、構成部材３５、３６、３７は軸線５上に同軸に取付けられている。構成部材３５は仲介軸３４に固定されたキャップ４０を有し、構成部材３７は、仲介軸３４に対し回転可能なキャップ４１を有する。キャップ４１はスリーブ４２と一体の第三ギヤ４３を支持している。第三ギヤ４３と歯合する第四ギヤ４４は出力軸３に支持されている。構成部材３６は仲介軸３４に対し回転可能な中空シリンダ４５を有する。
【００１６】
中空シリンダ４５はチェーン４６を介して出力ディスク１５により駆動され、出力ディスク１５と同一方向に回転する。出力ディスク１５及び中空シリンダ４５の外側表面にはチェーン４６と歯合する歯４７が形成されている。キャップ４０のシリンダ内で作動するピストン５０は、スプリング４９を介してクラッチ部材５１を押圧している。一方、中空シリンダ４５内を作動するピストン５２は、クラッチ部材５３を押圧している。スリーブ５５上のロータ５４とキャップ４０との係合・解放がクラッチ部材５１により行われる。スリーブ５５は遊星歯車機構５９のキャリヤ５６を支持している。中空シリンダ４５はスリーブ５７に連結されている。スリーブ５７はスリーブ５５に対し回転することができ、遊星歯車機構５９のサンギヤ５８を支持している。サンギヤ５８はギヤユニット２の第一入力手段を構成し、キャリヤ５６は第二入力手段を構成している。
【００１７】
クラッチ部材５３はロータ６０に支持されており、ロータ６０はスリーブ５７にスプライン嵌合しており、それゆえ、ロータ６０はスリーブ５７と共に回転する。ロータ６０とキャップ４１との係合・解放がクラッチ部材５３により行われる。キャップ４１の内壁には遊星歯車機構５９のリングギヤ６２が設けられている。ポンプユニット６５は仲介軸３４により駆動される。ポンプユニット６５により、加圧流体がピストン５０の作動空間６６又はピストン５２の作動空間６７に供給される。
【００１８】
入力ディスク７、８がローラ２０、２２を回転させようとするトルクＴ１と、出力ディスク１５を回転させようとするローラ２０、２２からのトルクに出力ディスク１５が抗するトルクＴ２との和は、ローラ２０、２２を支持するリアクショントルクＴ３と平衡せしめられるようになっている（Ｔ１＋Ｔ２＝Ｔ３）。リアクショントルクＴ３を発生させるために油圧供給手段（図示せず）によりリアクション油圧が供給される。リアクショントルクＴ３が増加されると、ローラ２０、２２が揺動し、入力ディスク７、８に対する出力ディスク１５の角速度比が大きくなる。つまり、増速される。一方、リアクショントルクＴ３が減少されると、ローラ２０、２２が逆方向に揺動し、入力ディスク７、８に対する出力ディスク１５の角速度比が小さくなる。つまり、減速される。
【００１９】
無段変速機出力軸１０２の回転数が低下するときには、それに伴って無段変速機入力軸１０１の回転数及びエンジン出力軸３１’の回転数が低下し、エンジン３１が停止してしまうのを阻止するために、リアクショントルクＴ３が減少せしめられることにより、無段変速機１００の変速比が高速側から低速側に切り換えられる。
【００２０】
図３はエンジントルク増加制御方法のフローチャート等を示した図である。詳細には、図３（Ａ）はエンジントルク増加制御方法のフローチャートを示しており、図３（Ｂ）は減速度合いとエンジントルク増加量との関係を示している。図３（Ａ）に示すように、このルーチンが開始されると、まずステップ２００において例えばアクセル開度等に基づいて要求エンジントルクが仮決定される。次いでステップ２０１において急減速時であるか否かが判定される。詳細には、出力軸回転数センサ１０６により検出された無段変速機出力軸１０２の回転数の低下度合いが大きいか否かが判定される。より詳細には、無段変速機出力軸１０２の回転数の低下率が所定の閾値よりも大きく、かつ、所定時間内における無段変速機出力軸１０２の回転数の低下量が所定の閾値よりも大きいときに無段変速機出力軸１０２の回転数の低下度合いが大きいと判定される。あるいは他の実施形態では、入力軸回転数センサ１０５により検出された無段変速機入力軸１０１の回転数の低下度合いが大きいときに、無段変速機出力軸１０２の回転数の低下度合いが大きいと推定することも可能である。また他の実施形態では、ブレーキ踏力センサ１０９により検出されたブレーキ踏力が大きいときに、無段変速機出力軸１０２の回転数の低下度合いが大きいと推定することも可能である。また他の実施形態では、加速度センサ１１０の出力値が車両の急減速状態を示しているときに、無段変速機出力軸１０２の回転数の低下度合いが大きいと推定することも可能である。また他の実施形態では、車両の傾きに基づいて車両の急減速状態が検出されたときに、無段変速機出力軸１０２の回転数の低下度合いが大きいと推定することも可能である。
【００２１】
図３（Ａ）の説明に戻り、ステップ２０１においてＹＥＳと判定されたときには、無段変速機１００の変速比を高速側から低速側に切り換えるのが間に合わず、無段変速機出力軸１０２の回転数の低下に伴ってエンジン回転数が低下し過ぎてしまう可能性があると判断し、ステップ２０２に進む。一方、ＮＯと判定されたときには、無段変速機出力軸１０２の回転数が低下するのにある程度の時間を要するため、無段変速機１００の変速比を高速側から低速側に切り換えるのに時間がかかってもエンジン回転数が低下し過ぎてしまう可能性はないと判断し、ステップ２０３に進む。ステップ２０２では、図３（Ｂ）に示した関係に基づいてエンジントルク増加量が決定される。
【００２２】
つまり、無段変速機出力軸１０２の回転数の低下度合いが小さいときには、ステップ２０２が実行されず、エンジントルクは増加されない。一方、無段変速機出力軸１０２の回転数の低下度合いが大きいときには、ステップ２０２においてエンジントルクが増加せしめられ、無段変速機出力軸１０２の回転数の低下度合いが大きくなるに従ってエンジントルクの増加量が多くされる。エンジントルクを増加させるためには、例えば燃料噴射量の増量や、吸入空気量の増量が行われる。次いでステップ２０３では、ステップ２００において仮決定された要求エンジントルクにエンジントルク増加量が加算され、要求エンジントルクが決定される。
【００２３】
本実施形態によれば、ステップ２０１において無段変速機出力軸１０２の回転数の低下度合いが大きいと判定されたときに、不図示のステップにおいて変速比が高速側から低速側に切り換えられると共に、ステップ２０２においてエンジントルクが増加せしめられる。そのため、エンジントルクを増加せしめることにより、無段変速機出力軸１０２の回転数が低下するのに伴ってエンジン回転数が低下してしまうのが抑制される。それゆえ、無段変速機出力軸１０２の回転数の低下度合いが大きいときに、無段変速機１００の変速比を高速側から低速側に切り換えるのにある程度時間を要する場合であっても、無段変速機出力軸１０２の回転数の低下に伴ってエンジン回転数が低下し過ぎてしまうのを抑制することができる。
【００２４】
更に本実施形態によれば、図３（Ｂ）に示すように無段変速機出力軸１０２の回転数の低下度合いが大きいほどエンジントルクの増加量が多くされる。そのため、無段変速機出力軸１０２の回転数の低下度合いにかかわらずエンジントルクの増加量を一律に定めるのに伴ってエンジントルクの増加量が過剰になってしまうことや、エンジントルクの増加量が不足してしまうことを回避することができる。
【００２５】
また本実施形態によれば、無段変速機出力軸１０２の回転数の低下度合いが大きいときにはステップ２０２においてエンジントルクが増加され、無段変速機出力軸１０２の回転数の低下度合いが小さいときにはステップ２０２が実行されず、エンジントルクが増加されない。そのため、無段変速機出力軸１０２の回転数の低下度合いが大きいときにエンジン回転数が低下し過ぎてしまうのを抑制しつつ、無段変速機出力軸１０２の回転数の低下度合いが小さいときにエンジントルクが必要以上に増加せしめられるのに伴ってドライバビリティが悪化してしまうのを抑制することができる。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、入力軸によって駆動される入力ディスクと、出力軸を駆動する出力ディスクと、前記入力ディスク及び前記出力ディスクと接触するローラとを具備し、前記ローラが揺動することにより、前記入力ディスクと前記出力ディスクの角速度比が変更せしめられるとともに、前記入力ディスクが前記ローラを回転させようとするトルクと、前記出力ディスクを回転させようとする前記ローラからのトルクに前記出力ディスクが抗するトルクとの和が、前記ローラを支持するリアクショントルクと平衡せしめられるようになっており、変速機出力軸回転数が低下すると、前記リアクショントルクが減少せしめられることにより、変速比が高速側から低速側に切り換えられるようになっている無段変速機において、機関出力トルクを増加せしめることにより、変速機出力軸回転数が低下するのに伴って機関回転数が低下してしまうのが抑制される。それゆえ、変速機出力軸回転数の低下度合いが大きいときに、変速比を高速側から低速側に切り換えるのにある程度時間を要する場合であっても、変速機出力軸回転数の低下に伴って機関回転数が低下し過ぎてしまうのを抑制することができる。
【００２７】
請求項３に記載の発明によれば、変速機出力軸回転数の低下度合いにかかわらず機関出力トルクの増加量を一律に定めるのに伴って機関出力トルクの増加量が過剰になってしまうことや、機関出力トルクの増加量が不足してしまうことを回避することができる。
【００２８】
請求項４に記載の発明によれば、変速機出力軸回転数の低下度合いが大きいときに機関回転数が低下し過ぎてしまうのを抑制しつつ、変速機出力軸回転数の低下度合いが小さいときに機関出力トルクが必要以上に増加せしめられるのに伴ってドライバビリティが悪化してしまうのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の無段変速機の一実施形態を適用したシステムの概略構成図である。
【図２】図１に示した無段変速機１００のバリエータ１の詳細図である。
【図３】エンジントルク増加制御方法のフローチャート等を示した図である。
【符号の説明】
３１…エンジン
３１’…エンジン出力軸
１００…無段変速機
１０１…無段変速機入力軸
１０２…無段変速機出力軸
１０３…駆動輪
１０４…エンジントルクセンサ
１０５…入力軸回転数センサ
１０６…出力軸回転数センサ
１０９…ブレーキ踏力センサ
１１０…加速度センサ
１１１…ＥＣＵ
【図１】
0003767360.tif 000002
【図２】
0003767360.tif 000003
【図３】
0003767360.tif 000004