| 【発明の名称】 |
トロイダル型無段変速機の油圧制御装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】久村 春芳
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| 【要約】 |
【課題】油圧系の損傷等により急変速が発生した場合の変速ショックを抑制しながら車両の走行を可能にする。
【解決手段】入出力ディスク２８、２９に狭持されて傾転自在にパワーローラ３０、３１を支持するトラニオンと、トラニオンを軸方向へ駆動する油圧シリンダと、車両の運転状態に応じて決定した目標変速比となるように油圧シリンダへの油圧をライン圧に基づいて制御するステップモータ１５２及び変速制御弁と、変速制御弁へのライン圧を制御するライン圧ソレノイド弁５２８とを備え、実際の変速速度が所定値を超えたときに、ライン圧の設定値を低下させる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 入出力ディスクに狭持されて傾転自在にパワーローラを支持するトラニオンと、前記トラニオンを軸方向へ駆動する油圧シリンダと、車両の運転状態に応じて決定した目標変速比となるように前記油圧シリンダへの油圧をライン圧に基づいて制御する変速制御手段と、前記変速制御手段へ所定のライン圧を供給するライン圧制御手段とを備えたトロイダル型無段変速機の油圧制御装置において、実際の変速速度を検出する実変速速度検出手段と、検出した実変速速度が所定値を超えたときに、前記ライン圧制御手段の設定値を低下させるライン圧低下手段とを備えたことを特徴とするトロイダル型無段変速機の油圧制御装置。
【請求項２】 入出力ディスクに狭持されて傾転自在にパワーローラを支持するトラニオンと、前記トラニオンを軸方向へ駆動する油圧シリンダと、車両の運転状態に応じて決定した目標変速比となるように前記油圧シリンダへの油圧を制御する変速制御手段とを備えたトロイダル型無段変速機の油圧制御装置において、実際の変速速度を検出する実変速速度検出手段と、検出した実変速速度が所定値を超えたときに、前記油圧シリンダを構成するピストンの前後差圧を低減または解消する前後差圧低下手段とを備えたことを特徴とするトロイダル型無段変速機の油圧制御装置。
【請求項３】 前記油圧シリンダは、ピストンで画成された増速側油室と減速側油室を備え、前記前後差圧低下手段は増速側油室を減速側油室へ、または減速側油室を増速側油室へ連通させることで前後差圧を低下させることを特徴とする請求項２に記載のトロイダル型無段変速機の油圧制御装置。
【請求項４】 前記油圧シリンダは、ピストンで画成された増速側油室と減速側油室を備え、前記前後差圧低下手段は増速側油室及び減速側油室にライン圧をそれぞれ供給することで前後差圧を低下させることを特徴とする請求項２に記載のトロイダル型無段変速機の油圧制御装置。
【請求項５】 前記油圧シリンダは、ピストンで画成された増速側油室と減速側油室を備え、前記前後差圧低下手段は増速側油室及び減速側油室をそれぞれタンクに接続することで前後差圧を低下させることを特徴とする請求項２に記載のトロイダル型無段変速機の油圧制御装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両などに採用されるトロイダル型無段変速機の油圧制御装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】車両に用いられるトロイダル型無段変速機の油圧制御装置としては、例えば、特開平８−２３３０８３号公報に開示されるものが知られている。
【０００３】トロイダル型無段変速機では、トラニオンを支持する油圧サーボシリンダに加える油圧によって変速制御及びトルクの伝達を行っており、油圧配管系が損傷を受けた場合などで、正常な油圧が得られなくなると変速制御が不能になってしまう。
【０００４】そこで、油圧系の損傷等により正常な油圧が得られず、目標変速比が維持できなくなると、強制的に変速モードを切り換えて変速比を最Ｌｏ変速比（＝最大減速比）に設定して走行を可能にするものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来例では、油圧回路の制御弁の固着や制御プログラムの誤動作などによっても、目標変速比が維持できないと判断されて、変速比が強制的に最Ｌｏに設定されてしまうため、通常走行中に急変速が発生して大きな変速ショックが生じる可能性があった。
【０００６】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、油圧系の損傷や制御手段の誤動作等により急変速が発生した場合の変速ショックを抑制しながら、車両の走行を可能にする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１の発明は、入出力ディスクに狭持されて傾転自在にパワーローラを支持するトラニオンと、前記トラニオンを軸方向へ駆動する油圧シリンダと、車両の運転状態に応じて決定した目標変速比となるように前記油圧シリンダへの油圧をライン圧に基づいて制御する変速制御手段と、前記変速制御手段へ所定のライン圧を供給するライン圧制御手段とを備えたトロイダル型無段変速機の油圧制御装置において、実際の変速速度を検出する実変速速度検出手段と、検出した実変速速度が所定値を超えたときに、前記ライン圧制御手段の設定値を低下させるライン圧低下手段とを備える。
【０００８】また、第２の発明は、入出力ディスクに狭持されて傾転自在にパワーローラを支持するトラニオンと、前記トラニオンを軸方向へ駆動する油圧シリンダと、車両の運転状態に応じて決定した目標変速比となるように前記油圧シリンダへの油圧を制御する変速制御手段とを備えたトロイダル型無段変速機の油圧制御装置において、実際の変速速度を検出する実変速速度検出手段と、検出した実変速速度が所定値を超えたときに、前記油圧シリンダを構成するピストンの前後差圧を低減または解消する前後差圧低下手段とを備える。
【０００９】また、第３の発明は、前記第２の発明において、前記油圧シリンダは、ピストンで画成された増速側油室と減速側油室を備え、前記前後差圧低下手段は増速側油室を減速側油室へ、または減速側油室を増速側油室へ連通させることで前後差圧を低下させる。
【００１０】また、第４の発明は、前記第２の発明において、前記油圧シリンダは、ピストンで画成された増速側油室と減速側油室を備え、前記前後差圧低下手段は増速側油室及び減速側油室にライン圧をそれぞれ供給することで前後差圧を低下させる。
【００１１】また、第５の発明は、前記第２の発明において、前記油圧シリンダは、ピストンで画成された増速側油室と減速側油室を備え、前記前後差圧低下手段は増速側油室及び減速側油室をそれぞれタンクに接続することで前後差圧を低下させる。
【００１２】
【発明の効果】したがって、第１の発明は、油圧系の損傷や制御手段の誤動作等により正常な油圧が得られず、目標変速比が維持できなくなって実変速速度が所定値を超える急変速を検知すると、ライン圧制御手段の設定値を低下させることで、変速制御手段を介して油圧シリンダへ供給される油圧の最大値が規制されることになり、トロイダル型無段変速機の変速は、トラニオンの軸方向変位に基づいて行われ、また、トロイダル型無段変速機のトルク伝達容量は、パワーローラのトラクション力に対抗する油圧力、すなわち、油圧シリンダのピストンの前後差圧で決定されるため、ライン圧を低下させることで無段変速機のトルク伝達容量も減少することになる。例えば、Ｌｏ側に急変速（ダウンシフト）する際では、無段変速機のトルク伝達容量が十分大きい場合、Ｌｏ側への変速速度と、入力系の慣性モーメントの大きさに応じて、変速ショック（減速ショック）の大きさが決まるが、急変速時のライン圧を低下させることで、発生する変速ショックを低減することができ、さらに、油圧系や制御手段に変速が不能となる異常が発生した場合であっても、低下したライン圧にい基づいて必要最低限のトルクを伝達することで車両の走行を可能にして、トロイダル型無段変速機を備えた車両のフェイルセーフを確保することができるので。
【００１３】また、第２の発明は、実変速速度が所定値を超える急変速時には、油圧シリンダの前後差圧が小さくなるか、または差圧がなくなることになり、パワーローラのトラクション力に対抗する油圧力が減少または０になるため、無段変速機のトルク伝達容量が急減するとともに、油圧シリンダの前後差圧が非常に小さくなる、若しくは差圧がなくなることで急激な変速を行うことはできず、油圧系や制御手段に異常が発生した急変速時に変速ショックが発生するのを抑制することが可能となる。
【００１４】また、第３の発明は、ピストンに画成された増速側油室と減速側油室のうちの一方を他方へ連通させることで油圧シリンダのピストンに加わる前後差圧を低下させ、無段変速機のトルク伝達容量が急減することで、急変速を抑制するとともに、油圧系や制御手段に異常が発生した急変速時に変速ショックが発生するのを抑制することが可能となる。
【００１５】また、第４の発明は、ピストンに画成された増速側油室と減速側油室へライン圧をそれぞれ供給することで油圧シリンダのピストンに加わる前後差圧を低下させ、無段変速機のトルク伝達容量が急減することで、急変速を抑制するとともに、油圧系や制御手段に異常が発生した急変速時に変速ショックが発生するのを抑制することが可能となる。
【００１６】また、第５の発明は、ピストンに画成された増速側油室と減速側油室をそれぞれタンクに接続することで油圧シリンダのピストンに加わる前後差圧を低下させ、無段変速機のトルク伝達容量が急減することで、急変速を抑制するとともに、油圧系や制御手段に異常が発生した急変速時に変速ショックが発生するのを抑制することが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１８】図１〜図３は、ダブルキャビティのトロイダル型無段変速機１０に、本発明を適用した一例を示し、図１は無段変速機の概略構成図を、図２、図３は油圧制御部の回路図を示す。
【００１９】無段変速機１０は、入力軸２０側をロックアップ機構Ｌ／Ｕを備えたトルクコンバータ１２を介してエンジン１１に連結される一方、出力軸２１側を図示しない駆動輪に連結しており、トロイダル型の無段変速機１０の変速機構は前記従来例等と同様に構成され、変速制御コントローラ１の指令に応じてステップモータ１５２が変速制御弁１５０を駆動することで変速が行われ、変速機構に供給するライン圧ＰＬは、変速制御コントローラ１の指令に応動するライン圧ソレノイド弁５２８によって制御される。
【００２０】変速制御コントローラ１は、マイクロコンピュータを主体に構成されており、スロットル開度センサ４が検出したスロットル開度ＴＶＯ、無段変速機１０の出力軸２１の回転数を検出する出力軸回転センサ３からの出力軸回転数Ｎｏ及び入力軸回転センサ２が検出した無段変速機１０の入力軸２０の回転数Ｎｔに基づいて車両の運転状態に応じた目標変速比を演算するとともに、無段変速機１０の実際の変速比がこの目標変速比と一致するような制御量ＳＴＰ（ステップ数）をステップモータ１５２へ指令するとともに、車速ＶＳＰや入力軸回転数Ｎｔ等の運転状態に基づいて、後述する油圧制御部のライン圧ＰＬを決定して、ライン圧ソレノイド弁５２８をデューティ制御などにより駆動し、運転状態に応じたライン圧ＰＬとなるよう制御する。なお、本実施形態では出力軸回転数Ｎｏに所定の定数を乗じたものを車速ＶＳＰとして用いるものである。
【００２１】次に、図２、図３の油圧制御部について説明する。
【００２２】エンジン１１に駆動される油圧ポンプ１５の吐出圧は、ライン圧回路５３４に配設されたプレッシャレギュレータバルブ２（ライン圧制御手段）によって所定のライン圧ＰＬに調圧され、変速制御弁１５０、前後進切換弁５２４を介してトロイダル型無段変速機１０の変速機構の駆動を行う。このライン圧回路５３４のライン圧ＰＬはリリーフ弁５１２によって所定の上限値を超えないように設定される。
【００２３】プレッシャレギュレータバルブ２は、変速制御コントローラ１によってデューティ比制御されるライン圧ソレノイド弁５２８からの信号圧ＰＬsolに応じてライン圧回路５３４のライン圧ＰＬの調圧を行っており、プレッシャレギュレータバルブ２は、信号圧ＰＬsolに応じてライン圧回路５３４をトルコン圧回路５３５へドレーンすることで、ライン圧ＰＬの調圧を行う。
【００２４】ライン圧ソレノイド弁５２８のデューティ比に応じた信号圧ＰＬsolは、油路６０１を介してアキュームコントロール弁５１４へ入力され、アキュームコントロール弁５１４が信号圧ＰＬsolに応じて油路５４２の油圧を調整することで、プレッシャレギュレータ５０２を制御してライン圧ＰＬを所定の値に設定している。
【００２５】トルコン圧回路５３５へ供給された圧油は、供給される油圧がトルクコンバータ１２の耐圧上限値を超えないように制御するリリーフ弁５１２を介してロックアップコントロールバルブ５０８に供給される。そして、ロックアップコントロールバルブ５０８の下流には、クーラ５３０を介して変速機構の潤滑油路３８が形成される。なお、ロックアップコントロールバルブ５０８は、変速制御コントローラ１にデューティ制御されるロックアップソレノイド弁５２６からの信号圧に基づいて制御され、トルクコンバータ１２のロックアップクラッチを締結または解放する。
【００２６】一方、ライン圧回路５３４は前進用の変速制御弁１５０と後進用変速制御弁５２２へそれぞれ供給され、前後進切換弁５２４が選択した車両の進行方向に応じて、変速制御弁１５０または後進用変速制御弁５２２からの圧油を変速機構のＨｉ側油路４０とＬｏ側油路４１へ供給する。
【００２７】ここで、トロイダル型無段変速機１０の変速機構は、図１、図３に示すように、ハーフトロイダル型の第１トロイダル変速部２２と第２トロイダル変速部２４から構成されて２組の入出力ディスク２８、３２及び２９、３３を備えた例を示し、第１トロイダル変速部２２の入力ディスク２８と出力ディスク２９との間に挟持される一対のパワーローラ３０、３１は、基端に設けた油圧サーボシリンダによって相互に反対方向へ駆動されるとともに軸回りに回動可能なトラニオン８３、８５に支持される。
【００２８】トラニオン８３、８５を駆動する油圧サーボシリンダ８７、８９は図中ピストンの左右に画成されたＨｉ側油室５１６（増速側油室）とＬｏ側油室５１８（減速側油室）を備え、これら油室の差圧に応じてトラニオン８３、８５を軸方向へ変位させ、この軸方向変位に応じてパワーローラ３０、３１の傾斜角（傾転角）を変更することで変速比を連続的に変更する。
【００２９】このため、油圧サーボシリンダ８７、８９は、Ｈｉ側油路４０と連通したＨｉ側油室５１６とＬｏ側油路４１と連通したＬｏ側油室５１８の配置を逆転させており、変速比がＨｉ側となる方向へトラニオン８３、８５を駆動するＨｉ側油室５１６は、トラニオン８３の油圧サーボシリンダ８７では、図中ピストンの右側に配置されるのに対し、対向するトラニオン８５の油圧サーボシリンダ８９では、図中ピストンの左側に配置される。
【００３０】変速時には、Ｈｉ側油路４０とＬｏ側油路４１の油圧を相対的に変化させることで、油圧サーボシリンダ８７、８９のピストンの前後差圧（以下、差圧とする）、すなわちＨｉ側油室５１６とＬｏ側油室５１８の差圧を変化させることでトラニオン８３、８５は相互に反対の軸方向へ同期的に変位し、トラニオン８３、８５の軸方向変位に応じてパワーローラ３０、３１は傾転（トラニオンの軸回りの回動）することで、変速比を連続的に変更することができる。そして、所定の変速比に達した後には、Ｈｉ側油室５１６とＬｏ側油室５１８の前後差圧に応じてピストンに加わる力が、トラニオン８３、８５に加わるパワーローラ３０、３１のトルク反力（トラクション力）を支持する。
【００３１】したがって、パワーローラ３０、３１のトルク伝達容量は、トラニオン８３、８３を支持する油圧サーボシリンダ８７、８９の差圧に基づいて決定される。なお、第２トロイダル変速部２４も同様に構成される。
【００３２】このようなトロイダル型無段変速機１０では、ステップモータ１５２と変速制御弁１５０及びプリセスカム１３６によって、油圧サーボをかけながら変速比の制御を行っており、変速制御弁１５０にはラックアンドピニオン１５２ａ、１５４ｃを介してステップモータ１５２と連結したスリーブ１５６と、スリーブ１５６の内周で相対変位可能なスプール１５８から構成され、スプール１５８は、第１または第２トロイダル変速部２２、２４のトラニオン８３、８５のうちのいずれか一つに設けたプリセスカム１３６と、このプリセスカム１３６に追従するフィードバックリンク１４２に駆動される。
【００３３】例えば、前進状態のときには、前後進切換弁５２４が、変速制御弁１５２のＨｉ側油路１６６と変速機構のＨｉ側油路４０を連通する一方、変速制御弁１５２のＬｏ側油路１６８と変速機構のＬｏ側油路４１を連通しており、このとき、目標変速比がＨｉ側の場合、ステップモータ１５２はスリーブ１５６を図３の下方へ駆動して、ライン圧回路５３４の圧油をＨｉ側油路１６６、４０へ供給する一方、Ｌｏ側油路１６８をタンクに接続して、トラニオン８３を図中左側へ駆動する一方、対向するトラニオン８５を図中右側へ変位させる。
【００３４】そして、目標変速比が実変速比に一致するとプリセスカム１３６の回動に応じて揺動したフィードバックリンク１４２がスプール１５８を下方へ駆動して、Ｈｉ側油路１６６、Ｌｏ側油路１６８を封止することで、目標変速比を維持する。
【００３５】このとき、油圧サーボシリンダ８７、８９のＨｉ側油室５１６とＬｏ側油室５１８の差圧によって、パワーローラ３０、３１及び３６、３７が伝達可能なトルクの容量が決定される。
【００３６】次に、変速制御コントローラ１で行われる通常の変速制御は、スロットル開度ＴＶＯ（または、アクセルペダルの踏み込み量）と車速ＶＳＰに応じて予め設定したマップに基づいて目標変速比を演算しており、上記したような油圧サーボに加えて、特開平８−２７０７７２号公報等と同様のＰＩ制御によりフィードバック制御が行われている。
【００３７】一方、前記従来例でも述べたように、油圧配管系の損傷等により正常な油圧が得られず、目標変速比が維持できなくった場合に急変速が発生するのを抑制するため、変速制御コントローラ１では、図４に示すような制御が行われる。
【００３８】図４に示すフローチャートは、所定時間毎、例えば、１０msec毎に実行されるものである。
【００３９】まず、ステップＳ１では、入力軸回転数Ｎｔと出力軸回転数Ｎｏを読み込むとともに、前回制御時の実変速比ＲＲＴＯoldを読み込んで、ステップＳ２では、入力軸回転数Ｎｔと出力軸回転数Ｎｏの比から、現在の実変速比ＲＲＴＯを算出する。
【００４０】そして、ステップＳ３では、現在の実変速比ＲＲＴＯと前回の実変速比ＲＲＴＯold差を、制御周期ｄｔ（この場合ではｄｔ＝１０msec）で除した値を実変速速度φとして演算する。
【００４１】ステップＳ４では、この実変速速度φの絶対値が所定値を超えているかを判定し、所定値を超えている場合には急変速が発生したと判定してステップＳ５へ進む一方、そうでない場合にはステップＳ７へ進む。
【００４２】ステップＳ５では、急変速を抑制するためにライン圧回路５３４のライン圧ＰＬを予め設定した最小値ＰＬminに設定するとともに、ステップＳ６で、ライン圧回路５３４のライン圧がＰＬがこの最小値ＰＬminとなるように、ライン圧ソレノイド弁５２８を駆動した後、ステップＳ７で、現在の実変速比ＲＲＴＯを前回値ＲＲＴＯoldへ代入して処理を終了する。
【００４３】上記制御を行うことにより、油圧配管系の損傷等により正常な油圧が得られず、目標変速比が維持できなくなって実際の変速比がＬｏ側またはＨｉ側へ急速に変化を開始したのを検知すると、ライン圧回路５３４のライン圧ＰＬは、図５に示すように、制御を開始した時間ｔ１以降で、通常走行時のライン圧設定値ＰＬ０から所定の最小値ＰＬminまで減圧することになる。
【００４４】トロイダル型無段変速機の変速は、上記したように、トラニオン８３、８５の軸方向変位に基づいて開始されるため、油圧系の異常や制御プログラムの誤動作などによって急変速が開始された場合も、上記通常変速時と同様に変速機構のＨｉ側油路４０及びＬｏ側油路４１が、変速制御弁１５０を介してライン圧回路５３４及びタンクと連通することで変速することになる。
【００４５】このとき、ライン圧回路５３４のライン圧ＰＬを所定の最小値ＰＬminへ低下させることにより、油圧サーボシリンダ８７、８９のピストンに加えることのできる油圧の最大値は制限され、上記したように、トロイダル型無段変速機１０のトルク伝達容量は、パワーローラ３０、３１のトラクション力に対抗するピストンの差圧で決定されるため、ライン圧ＰＬが最小値ＰＬminに低下させることで、無段変速機１０のトルク伝達容量も減少することになる。
【００４６】例えば、Ｌｏ側に急変速（ダウンシフト）する際では、無段変速機１０のトルク伝達容量が十分大きい場合、Ｌｏ側への変速速度−φと、入力系の慣性モーメントの大きさに応じて、変速ショック（減速ショック）の大きさが決まる。
【００４７】そこで、急変速時の最小ライン圧ＰＬminを、走行可能な最小のトルク伝達容量となるように設定しておけば、発生する変速ショックを低減することができ、さらに、油圧系や変速制御コントローラ１に変速不能となる異常が発生した場合であっても、必要最低限のトルクを伝達することで走行を可能にして、トロイダル型無段変速機１０を備えた車両のフェイルセーフを確保することができるのである。
【００４８】図６〜図１０は第２の実施形態を示し、前記第１実施形態の変速機構を駆動するＨｉ側油路４０とＬｏ側油路４１に油路切換弁６を介装するとともに、この油路切換弁６を駆動する油路切換ソレノイド弁５を設けて、上記図４と同様の制御を行うもので、この場合では、ライン圧ＰＬの設定値を変更するのに代わって（ステップＳ５、６）、急変速を検知したときには油路切換ソレノイド弁５を駆動するものである。
【００４９】図６において、変速制御コントローラ１は、上記図４のフローチャートと同様に、急変速を検知すると油路切換ソレノイド弁５をＯＮにして油路切換弁６を駆動するものである。
【００５０】油路切換弁６は、図８、図９に示すように、前後進切換弁５２４と変速機構側である油圧サーボシリンダ８７、８９の間のＨｉ側油路４０に介装されるもので、スプリング６２に付勢されたスプール６１の他端に形成された信号圧ポート６ｐに加わる油圧に応じて、出力ポート６ｃに接続するポートを入力ポート６ａまたは６ｂへ切り換えるものである。
【００５１】油路切換弁６の入力ポート６ａにはＨｉ側油路４０の上流側（前後進切換弁５２４側）が接続される一方、出力ポート６ｃにはＨｉ側油路４０の下流側（油圧サーボシリンダ８７、８９側）が接続され、入力ポート６ｂにはＬｏ側油路４１の油圧が供給される。
【００５２】一方、油路切換弁６を駆動する油路切換ソレノイド弁５は、図７、図８のように、ライン圧ソレノイド５２８の油路６０１から分岐した油路６０１’に介装され、上流側（ライン圧ソレノイド５２８側）には絞り７が設けられる。
【００５３】通常走行時には油路切換ソレノイド弁５がＯＦＦとなって、油路切換弁６の信号圧ポート６ｐに所定のパイロット圧が加わるが、スプリング６２はこのパイロット圧に抗してスプール６１を付勢し、図９に示すように、入力ポート６ａと出力ポート６ｃを連通する一方、入力ポート６ｂを遮断する。したがって、Ｈｉ側油路４０の圧油は、油路切換弁６を介して前記第１実施形態と同様に油圧サーボシリンダ８７、８９に加えられ、通常の変速制御が行われる。
【００５４】一方、変速制御コントローラ１によって急変速が検知されて油路切換ソレノイド弁５がＯＮになると、油路切換弁６の信号圧ポート６ｐに加わるパイロット圧が増大するため、スプール６１はスプリング６２に抗して付勢され、図１０に示すように、スプール６１が図中右側へ変位して入力ポート６ｂと出力ポート６ｃを連通する一方、入力ポート６ａを遮断する。したがって、Ｈｉ側油路４０の下流の油圧は、Ｌｏ側油路４１の油圧Ｐｌｏｗと等しくなる。
【００５５】すなわち、急変速時には、油圧サーボシリンダ８７、８９のＨｉ側油室５１６とＬｏ側油室５１８の差圧が小さくなるか、または差圧がなくなることになり、パワーローラ３０、３１のトラクション力を支持する力が減少または０になるため、無段変速機１０のトルク伝達容量が急減するとともに、油圧サーボシリンダ８７、８９の差圧が非常に小さくなる、若しくは差圧がなくなることで急激な変速を行うことはできず、油圧系や変速制御コントローラ１に異常が発生した急変速時に変速ショックが発生するのを抑制することが可能となる。
【００５６】ここで、油圧サーボシリンダ８７、８９の差圧が小さくなる、あるいは０になることでパワーローラ３０、３１はトルクの伝達を行うことができなくなって急変速の方向へパワーローラ３０、３１の傾転が継続するが、トラニオン８３、８５にはパワーローラ３０、３１の過大な傾転を防止するための図示しないストッパが形成されているため、パワーローラ３０、３１の傾転角、すなわち変速比は、このストッパに係止された最Ｌｏ変速比または最Ｈｉ変速比に設定され、ストッパに係止された反力によって最低限のトルク伝達を行うことで車両の走行を可能にすることができ、油圧系や変速制御コントローラ１に異常が発生した急変速時に変速ショックが発生するのを抑制しながら、最低限の走行を可能にして、トロイダル型無段変速機１０を備えた車両のフェイルセーフを確保することができるのである。
【００５７】図１１、図１２は第３の実施形態を示し、前記第２実施形態の、油路切換弁６に接続するＨｉ側油路４０とＬｏ側油路４１の関係を逆にしたもので、その他の構成は前記第２実施形態と同様である。
【００５８】すなわち、油路切換弁６の入力ポート６ａにはＬｏ側油路４１の上流側（前後進切換弁５２４側）が接続される一方、出力ポート６ｃにはＬｏ側油路４１の下流側（油圧サーボシリンダ８７、８９側）が接続され、入力ポート６ｂにはＨｉ側油路４０の油圧が供給される。
【００５９】そして、急変速が検知されて油路切換ソレノイド弁５がＯＮになると、油路切換弁６の信号圧ポート６ｐに加わるパイロット圧が増大し、スプール６１はスプリング６２に抗して付勢され、図１２に示すように、スプール６１が図中右側へ変位して入力ポート６ｂと出力ポート６ｃを連通する一方、入力ポート６ａを遮断する。したがって、Ｌｏ側油路４１の下流の油圧は、Ｈｉ側油路４０の油圧Ｐｈｉと等しくなる。
【００６０】すなわち、急変速時には、油圧サーボシリンダ８７、８９のＨｉ側油室５１６とＬｏ側油室５１８の差圧が小さくなるか、または差圧がなくなることになり、パワーローラ３０、３１のトラクション力を支持する力が減少または０になるため、無段変速機１０のトルク伝達容量が急減するとともに、油圧サーボシリンダ８７、８９の差圧が非常に小さくなる、若しくは差圧がなくなることで急激な変速を行うことはできず、油圧系や変速制御コントローラ１に異常が発生した急変速時に変速ショックが発生するのを抑制することが可能となる。
【００６１】図１３、図１４は第４の実施形態を示し、前記第２実施形態の、油路切換弁６を、Ｈｉ側油路４０とＬｏ側油路４１の下流側を選択的にライン圧回路５３４に接続する油路切換弁６’に置き換えたもので、その他の構成は前記第２実施形態と同様である。
【００６２】油路切換弁６’の入力ポート６ＡにはＨｉ側油路４０の上流側（前後進切換弁５２４側）が、入力ポート６ＣにはＬｏ側油路４１の同じく上流側（油圧サーボシリンダ８７、８９側）がそれぞれ接続される一方、出力ポート６ＢにはＨｉ側油路４０の下流側（前後進切換弁５２４側）が、出力ポート６ＤにはＬｏ側油路４１の同じく下流側がそれぞれ接続される。
【００６３】そして、油路切換弁６’の入力ポート６Ｅ、６Ｆはライン圧回路５３４が接続されて、ライン圧ＰＬが供給される。
【００６４】油路切換弁６’を駆動する油路切換ソレノイド弁５は、前記第２実施形態と同じく、ライン圧ソレノイド５２８の油路６０１から分岐した油路６０１’に介装され、上流側（ライン圧ソレノイド５２８側）には絞り７が設けられる。
【００６５】そして、油路切換ソレノイド弁５がＯＦＦのときには、油路切換弁６’の信号圧ポート６ｐに所定のパイロット圧が加わるが、油圧切換弁６’のスプリング６２はこのパイロット圧に抗してスプール６１ａを図１３の左側へ付勢し、入力ポート６Ａと出力ポート６Ｂ及び入力ポート６Ｃと出力ポート６Ｄをそれぞれ連通させる。したがって、Ｈｉ側油路４０とＬｏ側油路４１の上流側は、それぞれ前後進切換弁５２４に連通されて、変速制御弁１５０からの油圧に応じて油圧サーボシリンダ８７、８９の油室５１６、５１８に差圧を発生させることで通常の変速制御を行う。
【００６６】一方、変速制御コントローラ１で急変速が検知されて油路切換ソレノイド弁５がＯＮになると、油路切換弁６’の信号圧ポート６ｐに加わるパイロット圧が増大するため、スプール６１ａはスプリング６２に抗して付勢され、図１４に示すように、スプール６１ａが図中右側へ変位して変速制御弁５２４と連通した入力ポート６Ａ、６Ｃを遮断する一方、油圧サーボシリンダ８７、８９と連通した出力ポート６Ｂ、６Ｄをライン圧回路５３４に連通した入力ポート６Ｅ、６Ｆに連通させて、Ｈｉ側油路４０とＬｏ側油路４１の下流の油圧は、ライン圧ＰＬに等しくなる。
【００６７】すなわち、急変速時には、油圧サーボシリンダ８７、８９のＨｉ側油室５１６とＬｏ側油室５１８の差圧が小さくなるか、または差圧がなくなることになり、パワーローラ３０、３１のトラクション力を支持する力が減少または０になるため、無段変速機１０のトルク伝達容量が急減するとともに、油圧サーボシリンダ８７、８９の差圧が非常に小さくなる、若しくは差圧がなくなることで急激な変速を行うことはできず、油圧系や変速制御コントローラ１に異常が発生した急変速時に変速ショックが発生するのを抑制することが可能となる。
【００６８】そして、上記と同様に、油圧サーボシリンダ８７、８９の差圧が小さくなる、あるいは０になることでパワーローラ３０、３１はトルクの伝達を行うことができなくなって急変速の方向へパワーローラ３０、３１の傾転が継続するが、トラニオン８３、８５にはパワーローラ３０、３１の過大な傾転を防止するための図示しないストッパが形成されているため、パワーローラ３０、３１の傾転角、すなわち変速比は、このストッパに係止された最Ｌｏ変速比または最Ｈｉ変速比に設定され、ストッパに係止された反力によって最低限のトルク伝達を行うことで車両の走行を可能にすることができ、油圧系や変速制御コントローラ１に異常が発生した急変速時に変速ショックが発生するのを抑制しながら、最低限の走行を可能にして、トロイダル型無段変速機１０を備えた車両のフェイルセーフを確保することができるのである。
【００６９】図１５、図１６は第５の実施形態を示し、前記第４実施形態の、油路切換弁６’の入力ポート６Ｅ、６Ｆをライン圧回路５３４に代わってタンクに接続したもので、その他の構成は前記第４実施形態と同様である。
【００７０】通常走行中には油路切換ソレノイド弁５がＯＦＦとなって、油路切換弁６’の信号圧ポート６ｐに所定のパイロット圧が加わるが、油圧切換弁６’のスプリング６２はこのパイロット圧に抗してスプール６１ａを図１５の左側へ付勢し、入力ポート６Ａと出力ポート６Ｂ及び入力ポート６Ｃと出力ポート６Ｄをそれぞれ連通させる。したがって、Ｈｉ側油路４０とＬｏ側油路４１の上流側は、それぞれ前後進切換弁５２４に連通されて、変速制御弁１５０からの油圧に応じて油圧サーボシリンダ８７、８９の油室５１６、５１８に差圧を発生させることで通常の変速制御を行う。
【００７１】一方、変速制御コントローラ１で急変速が検知されて油路切換ソレノイド弁５がＯＮになると、油路切換弁６’の信号圧ポート６ｐに加わるパイロット圧が増大するため、スプール６１ａはスプリング６２に抗して付勢され、図１６に示すように、スプール６１ａが図中右側へ変位して変速制御弁５２４と連通した入力ポート６Ａ、６Ｃを遮断する一方、油圧サーボシリンダ８７、８９と連通した出力ポート６Ｂ、６Ｄはタンクと連通した入力ポート６Ｅ、６Ｆに連通されて、Ｈｉ側油路４０とＬｏ側油路４１の下流の油圧は、タンクに排出されてほぼ等しくなる。
【００７２】すなわち、急変速時には、油圧サーボシリンダ８７、８９のＨｉ側油室５１６とＬｏ側油室５１８の油圧がタンクに排出されて差圧が小さくなるか、または差圧がなくなることになり、パワーローラ３０、３１のトラクション力を支持する力が減少または０になるため、無段変速機１０のトルク伝達容量が急減するとともに、油圧サーボシリンダ８７、８９の差圧が非常に小さくなる、若しくは差圧がなくなることで急激な変速を行うことはできず、油圧系や変速制御コントローラ１に異常が発生した急変速時に変速ショックが発生するのを抑制することが可能となる。
【００７３】そして、上記と同様に、油圧サーボシリンダ８７、８９の差圧が小さくなる、あるいは０になることでパワーローラ３０、３１はトルクの伝達を行うことができなくなって急変速の方向へパワーローラ３０、３１の傾転が継続するが、トラニオン８３、８５にはパワーローラ３０、３１の過大な傾転を防止するための図示しないストッパが形成されているため、パワーローラ３０、３１の傾転角、すなわち変速比は、このストッパに係止された最Ｌｏ変速比または最Ｈｉ変速比に設定され、ストッパに係止された反力によって最低限のトルク伝達を行うことで車両の走行を可能にすることができ、油圧系や変速制御コントローラ１に異常が発生した急変速時に変速ショックが発生するのを抑制しながら、最低限の走行を可能にして、トロイダル型無段変速機１０を備えた車両のフェイルセーフを確保することができるのである。
【００７４】なお、上記実施形態において、実変速速度φの演算を入力軸回転数Ｎｔと出力軸回転数Ｎｏから算出したが、パワーローラ３０、３１の傾転速度やトラニオン８３、８５の変位速度等から実際の変速速度を求めてもよい。
【００７５】また、上記実施形態において、無段変速機１０をダブルキャビティで構成した一例を示したが、図示はしないが、シングルキャビティのトロイダル型で構成しても同様である。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３９９７
【氏名又は名称】日産自動車株式会社
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）９月１９日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】後藤 政喜 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−９４０６２ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）４月９日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−２５５１１３ |
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