JPH0786383B2

JPH0786383B2 - 無段変速機構

Info

Publication number: JPH0786383B2
Application number: JP59077680A
Authority: JP
Inventors: 真柴田; 光直高山
Original assignee: Aichi Machine Industry Co Ltd
Current assignee: Aichi Machine Industry Co Ltd
Priority date: 1984-04-18
Filing date: 1984-04-18
Publication date: 1995-09-20
Anticipated expiration: 2010-09-20
Also published as: JPS60222648A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は主として自動車、オートバイ等の車輌に適用さ
れる無段変速機構に関するものである。

〔従来の技術〕

この種の変速機は内面がテーパー状をなす一対の相対す
る円盤よりなるプーリーの一対と、該一対のプーリーに
懸架される無端ベルトよりなり、該一対のプーリーの各
々において、一方の円盤が軸方向に摺動可能とされた可
動円盤とし、他方の円盤は軸に固定された固定円盤とす
ることによって相互の円盤間隔を調節可能にし、一方の
プーリーの可動円盤と固定円盤との間隔を変化させるこ
とによって該円盤の内面のテーパー形状によるくさび効
果によって無端ベルトを上昇もしくは下降せしめて該プ
ーリーの有効半径を調節し、もって該プーリーに無端ベ
ルトを介して連絡する他方のプーリーの可動円盤固定円
盤との間隔も変化させて一方のプーリーと他方のプーリ
ーとの回転速度比（変速比）を無段調節するものであ
る。

この種の変速機構にあっては、変速時に最良の燃料効率
および変速性能を得るために変速状況に応じて変速比を
適正なものにすることが望まれる。そのためには変速時
のアクセル開度、車速等の変速状況を検出し、その値に
応じてプーリーの可動円盤を軸方向に移動せしめ、円盤
相互の間隔を所定のものに調節しなければならない。従
来の変速機構にあってはプーリーの可動円盤の軸方向の
移動は油圧によるかもしくは遠心力によっていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし油圧によれば油圧ポンプ、調圧バルブ等の油圧制
御機構等を要して構造が複雑かつ高価になり、また油漏
洩による動作不全が生ずるおそれもあり、遠心力によれ
ば遠心力の微細調節は非常に困難でしかも一定の遠心力
を発生させることもまた非常に困難で動作で粗でかつ不
安定になる。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記従来の欠点を解消して簡単な構造でかつ微
細調節容易で変速時に制御し易い無段変速機構を提供す
ることを目的とし、内面がテーパー状をなす円盤（１）
A,（１）B,（13）A,（13）Ｂの一対を相対せしめ、一方
の円盤（１）B,（13）Ｂを固定円盤として回転軸
（３），（14）に固定し、他方の円盤（１）A,（13）Ａ
を可動円盤として該固定軸（３），（14）に摺動可能に
取付けたプーリー（１）（13）の一対に無端ベルト（2
2）を懸架し、一方のプーリー（１）において可動円盤
（１）Ａの外側には該プーリー（１）の回転軸（３）と
共軸でありかつ回転を固定されている送りねじ軸（７）
に螺着されている推進板（８）が当接し、他方のプーリ
ー（13）において可動円盤（13）Ａはスプリング（21）
によって他方の固定円盤（13）Ｂ側へ付勢されており、
該推進板（８）は運転状況に応じて制御されている駆動
源（12）によって正逆回転せしめられ、該推進板（８）
は正逆回転することによって前進もしくは後退し、該推
進板（８）が前進する時は一方のプーリー（１）の可動
円盤（１）Ａを押して固定円盤（１）Ｂとの間隔が縮小
され、他方のプーリー（13）の可動円盤（13）Ａは無端
ベルト（22）を介して固定円盤（13）Ｂとの間隔が拡大
される方向に摺動し、該推進板（８）が後退する時は他
方のプーリー（13）の可動円盤（13）Ａはスプリング
（21）によって押されて固定円盤（13）Ｂとの間隔が縮
小され、一方のプーリー（１）の可動円盤（１）Ａは無
端ベルト（22）を介して固定円盤（１）Ｂとの間隔が拡
大される方向に摺動する無段変速機構を骨子とするもの
である。

〔作用〕

本発明は上記骨子を有するから、変速状況に応じて送り
ねじ軸（７）上の推進板（８）を駆動源（12）によって
正駆動回転させて該推進板（８）を一方のプーリー
（１）の回転軸（３）に沿って前進させれば一方のプー
リーの可動円盤（１）Ａが該推進板（８）に押されて回
転軸（３）に沿って前進して固定円盤（１）Ｂとの間隔
を縮小せられ、他方のプーリー（13）の可動円盤（13）
Ａはベルト（22）に引張られて後退して固定円盤（13）
Ｂとの間隔が拡大せられ、また該推進板（８）を駆動源
（12）によって逆駆動回転さて該推進板（８）を一方の
プーリー（１）の回転軸（３）に沿って後退させれば、
他方のプーリー（13）の可動円盤（13）Ａはスプリング
（21）によって押されて固定円盤（13）Ｂとの間隔を縮
小せられ、一方のプーリー（１）の可動円盤（１）Ａは
ベルト（22）に引張られることによって後退して固定円
盤（１）Ｂとの間隔を拡大せられ、もって各プーリー
（１），（13）の円盤（１）A,（１）B,（13）A,（13）
Ｂ相互の間隔を微細かつ安定に調節して適正な変速比を
得ることが出来る。そして推進板（８）の送りねじ軸
（７）に対する回転抵抗は小さくても大きな推進力が得
られ、かつ一方のプーリー（１）の可動円盤（１）Ａの
後退には他方のプーリー（13）のスプリング（21）の付
勢力を利用出来るから、プーリー（１），（13）の円盤
（１）A,（１）B,（13）A,（13）Ｂ相互の間隔調節に要
する動力も少なくてすむ。更に本発明の構造は極めて簡
単であり、かつプーリーの摺動機構は機械的なものであ
るから安価に提供出来、かつメンテナンスも容易で信頼
度も高いものである。

更に変速状況を検出してからそれによって円盤（１）A,
（１）B,（13）A,（13）Ｂ相互の間隔を調節して適正な
変速比を得るまでには若干のタイムラグが存在するが、
上記無段変速機構SLに電磁クラッチＣを接続し、無段変
速機構SLが適正な変速比に達するまでの間は該電磁クラ
ッチＣを変速状況に応じて制御することにすれば実際の
変速比を迅速に適性値に調節することが出来る。

〔実施例〕

本発明を第１図、第２図および第３図に示す一実施例に
よって説明すれば、無段変速機構SLにおいてプーリー
（１）は内面がテーパー状をなす一対の相対する円盤
（１）A,（１）Ｂよりなり、円盤（１）Ｂは回転軸
（３）に固定された固定円盤であり、円盤（１）Ａの筒
状回転軸（２）には円盤（１）Ｂの回転軸（３）に固着
された回転ローラー（６）が内挿されており、回転軸
（２）には第２図に示すように数本のローラー溝（４）
が形成されており、該ローラー（６）が介在し、かくし
て回転軸（２）はローラー溝（４）およびローラー
（６）を介して回転軸（３）と同期回転しかつ回転軸
（３）に対して摺動可能であり、したがって円盤（１）
Ａは回転軸（３）に沿って摺動可能な可動円盤である。
円盤（１）Ａの外側において筒状回転軸（２）の端面に
は推進板（８）に内挿された回転自在の軸受（５）が当
接しており、該推進板（８）はボルト（23）により図示
しない無段変速機構の機枠に固定されプーリー（１）の
回転軸（２）と共軸である送りねじ軸（７）に螺着され
る。推進板（８）の周りには歯車（９）が嵌着されてお
り、該歯車（９）は歯車（10）を介して電動機（12）の
駆動軸（12）Ａに取付けられている歯車（11）に連絡す
る。

一方プーリー（13）も同様に内面がテーパー状をなす一
対の相対する円盤（13）A,（13）Ｂよりなり、円盤（1
3）Ｂは筒状回転軸（15）に固定された固定円盤であ
り、円盤（13）Ａは円盤（13）Ｂの筒状回転軸（15）に
摺動可能に取付けられた可動円盤であり、該円盤（13）
Ａには袋状の円筒（19）が取付けられ、該円筒（19）の
回転軸（14）は円盤（13）Ｂの回転軸（15）に内挿され
る。そして回転軸（14）と回転軸（15）には第３図に示
すボール溝（16），（17）が夫々形成されており、該ボ
ール溝（16），（17）にはボール（18）が介在し、かく
して回転軸（14），（15）はボール溝（16），（17）、
ボール（18）を介して同期回転しかつ相互摺動可能であ
る。更に回転軸（14）の端部には座盤（20）が取付けら
れ、座盤（20）と円盤（13）Ａとの間にはスプリング
（21）が介在して円盤（13）Ａを円盤（13）Ｂ方向に付
勢している。そしてプーリー（１）とプーリー（13）と
の間にベルト（22）を懸架される。

上記構成の無段変速機構SLには更に電磁クラッチＣが接
続される。電磁クラッチＣにおいてはクランクシャフト
（24）の端部にはドライブプレート（25）を介してドラ
イブメンバー（26）が取付けられ、該ドライブメンバー
（26）にはコイル（27）が内設され、更に内部にはギャ
ップ（28）を介してドリブンメンバー（29）が収納され
ている。そして該ギャップ（28）に隣接してパウダ室
（30）が形成され、該パウダ室（30）には磁性体の粉末
が充填されている。

該ドライブメンバー（26）には更に蓋体（31）が取付け
られており、該蓋体（31）の筒状の端部にはスリッピン
グ（32）が外嵌されており、該スプリング（32）とコイ
ル（27）とは図示しないリード線によって接続されてい
る。更に該スリッピング（32）にはホルダ（33）によっ
て保持されるブラシ（34）が接触し、該ブラシ（34）に
よって制御電流が供給される。無段変速機構SLの回転軸
（３）の端部は上記電磁クラッチＣのドリブンメンバー
（29）に連結し、回転軸（３）とクランクシャフト（2
4）とは当然共軸にされている。

上記構成においてはエンジン回転数に応じた電流がブラ
シ（34）、スリッピング（32）を介してコイル（27）に
流れると、遠心力によってドライブメンバー（26）の内
周面側に寄せられていたパウダ室（30）内の磁性体粉は
コイル（27）の磁力によってギャップ（28）内に磁気吸
引され、かくしてドライブメンバー（26）とドリブンメ
ンバー（29）とは磁性体粉を介して接続され、クランク
シャフト（24）の回転は回転軸（３）に伝達される。か
くして回転軸（３）は回転し、該回転にともなって円盤
（１）Ｂが回転すれば前記したように円盤（１）Ａも同
期回転し、かくして一方のプーリー（１）は回転するが
この回転力はベルト（22）を介して他方のプーリー（1
3）に伝達され、他方のプーリー（13）においては円盤
（13）Ａと円盤（13）Ｂとが前記したように同期回転す
ることにより他方のプーリー（13）が回転し、この回転
力は被駆動軸である回転軸（14）に伝達される。

このようにして回転力は回転軸（３）から一方のプーリ
ー（１）、ベルト（22）、他方のプーリー（13）を介し
て回転軸（14）に伝達されるが、この際変速状況に応じ
て電動機（12）を駆動して歯車（11）、歯車（10）を介
して歯車（９）を回転させれば該歯車（９）とともに推
進板（８）が回転する。送りねじ軸（７）に螺着されて
いる該推進板（８）は該電動機（12）の正逆回転によっ
て前進もしくは後退する。そして該推進板（８）が前進
の場合には回転軸（２）を介して一方のプーリー（１）
の円盤（１）Ａを第４図に示すように点線位置から実線
位置に、即ち円盤（１）Ｂ側に押してその結果円盤
（１）A,円盤（１）Ｂの間隔（プーリー開度）は小さく
なりベルト（22）は円盤（１）A,円盤（１）Ｂの内面の
テーパー形状によるくさび効果によって点線位置から実
線位置に上昇する。そして他方のプーリー（13）におい
てはベルト（22）の上昇にともないスプリング（21）の
弾力に抗して円盤（13）Ａが内面のテーパー形状による
くさび効果によってベルト（22）に押されて点線位置か
ら実線位置に、即ち円盤（13）Ｂ反対側に摺動してその
結果円盤（13）A,円盤（13）Ｂの間隔（プーリー開度）
は大きくなる。かくして一方のプーリー（１）の有効半
径は大きくなり、他方のプーリー（13）の有効半径は小
さくなり、プーリー（１）とプーリー（13）の回転速度
比、即ち回転軸（３）と回転軸（14）の回転速度比は点
線位置の場合より実線位置の場合の方が大きくなり速度
比は小さくなる。その逆に推進板（８）の後退の場合に
は推進板（８）の推力が回転軸（２）を介して円盤
（１）Ａに及ばなくなり、かくしてプーリー（13）にお
いて円盤（13）Ａがスプリング（21）に押されて実線位
置から点線位置に戻り、ベルト（22）は円盤（13）A,
（13）Ｂの内面のテーパー形状によるくさび効果によっ
て実線位置から点線位置に下降し、一方のプーリー
（１）においてはベルト（22）の下降にともない円盤
（１）Ａが内面のテーパー形状によるくさび効果によっ
てベルト（22）に押されて実線位置から点線位置に戻
る。かくして一方のプーリー（１）の有効半径は小さく
なり、他方のプーリー（13）の有効半径は大きくなり、
プーリー（１）とプーリー（13）の回転速度比、即ち回
転軸（３）と回転軸（14）の回転速度比は実線位置の場
合より点線位置の場合の方が小さくなり速度比は大きく
なる。

上記のように本発明では駆動源によって推進板を回転さ
せ、該回転力を送りねじ軸によって軸方向の前進もしく
は後退運動に変換し、プーリーにおける円盤を軸方向に
前進もしくは後退させて円盤間の間隔を調節し、もって
プーリーの有効半径を無段階に調節するのである。

本発明の無段変速機構SLの制御系の一例を第５図に示
す。図に示す制御系（35）にはエンジン回転速度センサ
ー（36）、車速センサー（37）、スロットル開度（また
は吸気管負圧）センサー（38）、シフトポジションスイ
ッチ（39）、プーリー開度センサー（40）、アクセルス
イッチ（41）からの電気信号が入力される。エンジン回
転速度センサー（36）はエンジンのイグニッション点火
パルスからエンジン回転速度を検出し、車速センサー
（37）は無段変速機構SLの出力軸である回転軸（14）の
回転数を検出し、スロットル開度センサー（38）はエン
ジンのスロットル開度を電圧に変換して検出し、吸気管
負圧センサー（38）の場合には吸気管負圧を電圧に変換
して検出し、シフトボジションスイッチ（39）は本発明
の無段変速機構SLに接続される図示しないシフトレバー
が例えばP,R,N,D,Lのどの位置にあるかを検出し、プー
リー開度センサー（40）はプーリー（１）の円盤（１）
Ａの円盤（１）Ｂに対する位置を検出し、アクセルスイ
ッチ（41）はアクセルが踏まれているかどうかを検出す
る。エンジン回転速度センサー（36）および車速センサ
ー（37）からの信号は夫々波形整形器（42），（43）を
介して波形を整形されてから入力インターフェイス（4
6）に入力され、スロットル開度（または吸気管負圧）
センサー（38）およびプーリー開度センサー（40）から
の信号はAD変換器（44），（45）を介してディジタル信
号に変換されて入力インターフェイス（46）に入力され
る。制御系（35）は該インターフェイス（46）、中央処
理装置（CPU）（47）、基準パルス発生器（48）、リー
ドオンメモリ（ROM）（49）、ランダムアクセスメモリ
（RAM）（50）、および出力インターフェイス（51）を
包含し、上記各要素はアドレスパス（52）およびデータ
パス（53）を介して連絡している。基準パルス発生器
（48）はCPU（47）を作動させるための基準パルスを発
生し、ROM（49）には電動機（12）を制御するためのプ
ログラム、および制御に必要なデータを格納してあり、
RAM（50）には各センサーおよびスイッチからの情報、
制御に必要なパラメーター等を一時的に格納する。そし
て上記制御系（35）からの出力信号は増幅器（54），
（55）を介して電動機（12）および電磁クラッチＣに入
力され、電動機（12）および電磁クラッチＣを作動させ
る。

次に本発明の制御方法の要旨を第６図にもとづいて説明
すれば、第６図はエンジン回転数とエンジントルクとの
関係を各スロットル開度について示し、更に等燃料消費
率曲線FC1〜FC8が示され、FC1からFC8の順に燃料消費率
が小さくなる。そして曲線Ｇは最小燃料消費率曲線であ
り、エンジンが該曲線Ｇに沿って作動せしめられる場合
に最も燃料効率の良い運転状態が得られる。エンジンを
上記最小燃料消費率運転状態に維持するには、第６図曲
線Ｇによってスロットル開度に関係して決まるエンジン
回転数とエンジントルクとが得られるように車速に応じ
て変速比を調節してやればよい。即ち最小燃料消費率運
転状態はスロットル開度、車速、変速比と言う三つの変
数の関数となる。そこでスロットル開度センサー（38）
によってスロットル開度を検出し、車速センサー（37）
によって車速を検出し、それらの信号を制御系（35）に
入力し、制御系（35）からのそれらの信号に対応する出
力信号によって変速比を調節する。例えばスロットル開
度T₁の場合、車速V₁に対して最小燃料消費率運転状態の
得られる変速比i₁が決定される（状態１）。そしてスロ
ットル開度T_Sの場合には車速V_Sに対して変速比i_sが決定
される（状態Ｓ）。そこで状態１から状態Ｓへの変速の
場合、即ちV₁から目標車速V_Sに移る場合にはスロットル
開度T₁からT_Sにとり、それに応じて変速比i₁を目標値で
あるi_sに移行させるのである。変速比ｉの調節は無段変
速機構SLの電動機（12）に制御系（35）からの出力信号
を入力して電動機（12）を作動させるプーリー開度を調
節することによるが、プーリー開度の調節のみによると
i₁からi_sに移行するためにタイムラグを生ずる。そこで
その間は制御系（35）からの出力信号によって電磁クラ
ッチＣのコイル（27）に流される電流（クラッチ電流C
A）を調節して電磁クラッチＣを滑らせることによって
変速比を迅速に目標値i_sに移行させるのである。かくし
て状態１から状態Ｓに速やかに移行出来る。即ちクラッ
チ電流CAと電磁クラッチＣのトルクＱとは第７図の曲線
f₂（Ｑ）によって示される関係がある。そしてエンジン
回転数Ｒと電磁クラッチＣの伝達トルクＱとは第８図の
曲線f₁（Ｒ）によって示される関係がある。曲線f
₁（Ｒ）において、電磁クラッチＣが全開の場合のエン
ジントルク曲線Ｆ（Ｒ）よりも下のf₁（Ｒ）の部分では
クラッチの滑りが生じ、Ｆ（Ｒ）よりも上のf₁（Ｒ）の
部分ではクラッチには滑りはなく直結状態となる。そこ
でクラッチを滑らせるには第８図においてＦ（Ｒ）より
も下のf₁（Ｒ）においてエンジン回転数Ｒによってトル
クＱを決定し、このようにして決定されたトルクＱを得
るべきクラッチ電流CAを第７図のf₂（Ｑ）から決定す
る。スロットル開度Ｔの変化、即ちエンジン回転数Ｒの
変化に対する変速過程は第９図に示される。第９図は加
速時の車速と時間（直線Ａ）、およびエンジン回転数Ｒ
と時間（曲線Ｂ）とを示すグラフであり、クラッチに滑
りがある場合はエンジン回転数Ｒはスロットル開度Ｔに
対応して曲線Ｂに示すように短時間でＲ点に達する。エ
ンジン回転数Ｒはクラッチが直結状態の場合には車速V_S
が対応する。即ち車速V_Sはクラッチ直結状態の場合にス
ロットル開度Ｔに対して一義的に決定されるストールパ
ターンである。したがって曲線ＢがＲ点に達してから直
線ＡのV_S点に達するSL部分においてクラッチの滑りが漸
減してV_S点でクラッチは直結する。即ち曲線Ｂと直線Ａ
とが一致しない部分ではクラッチの滑りによってシフト
ダウンされたことになり、V₁＜V_Sの場合、即ち加速の場
合、最小燃料消費率運転の加速性能の悪さをクラッチの
滑りによりシフトダウン効果によりカバーして良好な加
速性能が得られるのである。

次に本発明の制御手順の一例を第10図〜第12図によって
説明する。

第10図においてスタート時にシフトポジションスイッチ
（39）によって検出されたシフトポジションがP,R,N,D,
Lの何れにあるかを読込み、P,Nの場合は電動機（12）SM
を無段変速機構SL自体の変速比を大きくする方向（SM＝
）に作動させかつクラッチ電流CA＝０として電磁クラ
ッチＣを遮断し、この際のCAと電動機（12）SMの作動状
態を信号として出力しリターンする。またD,L,Rの場合
は車が前進もしくは後進可能状態にあり、車速センサー
（37）によって検出された実際の車速Ｖを読込み、更に
エンジン回転速度センサー（36）によって検出されたエ
ンジン回転数Ｒを読込み、Ｒが設定回転数（例えば400r
pm）以上の場合（Ｒ＜400:NO）はエンジンが順調に作動
したとみなし、（Ｒ＜400:YES）の場合はエンジンの作
動が順調でないとみなして前段のシフトポジションがP,
Nの場合と同様にする。（Ｒ＜400:NO）の場合はアクセ
ルスイッチ（41）によりアクセルペダルASが踏込まれた
かどうかを検出する。ASが踏込まれた場合（OFF）はス
ロットル開度センサー（38）によって検出されたスロッ
トル開度Ｔを読込み、クラッチ直結状態の場合において
第９図に示すように該Ｔに対応して一義的に決まる車速
（ストールパターンV_S）を検索し、実際の車速ＶとV_Sと
を比較してＶ＜V_S（Ｖ＞V_S:YES）の場合はクラッチは直
結状態にあることになり、Ｒの場合は第８図f₁（Ｒ）に
おいてＦ（Ｒ）より充分上の範囲でＱを設定し（例えば
Q3000）、その時のCA₀を第７図から求め、クラッチ電流
をCA₀にしてクラッチを直結し、同時に電動機（12）を
（SM＝）に作動させ、D,Lに比してＲを最も大きな変
速比としてこの時のCAと電動機（12）SMの作動状態を信
号として出力しスタート時にリターンして定常状態を維
持する。シフトポジションがＤの場合はＤパターンにお
いて最小燃料消費率運動状態を与えるために設定されて
いる車速V₀，変速比i₀，スロットル開度Ｔに対応したエ
ンジン回転数Ｒによって決まる伝達トルクＱの限界値Q₀
を検索し、Ｌの場合も同様にＬパターンにおいて設定さ
れているV₀，i₀，Q₀を検索する。実際の変速比はエンジ
ン回転速度センサー（36）によって検出されたエンジン
回転数Ｒと車速センサー（37）によって検出された実際
の車速Ｖとを用いて次式によって計算される。

ｉ＝K₀・R/V ここにK₀は所定の定数である。

更に実際の車速とV₀との差を表すＸを次式によって計算
する。

Ｘ＝K₁（V₀−Ｖ）／V₀ ここにK₁は所定の定数である。

上式によればＶ＝V₀の時はＸ＝０、Ｖ＜V₀の時はＸ＞
０、Ｖ＞V₀の時はＸ＜０である。更にクラッチの滑って
いる場合を考慮して無段変速機構SL自体の変速比i_pをプ
ーリー開度から読込む。プーリー開度はプーリー開度セ
ンサー（40）によって検出されている。そこでＸ＞０の
時はＶ＜V₀であり加速を必要とし、次式から目標加速変
速比i_0Aを計算する。

i_0A＝K₂・i₀／（１−Ｘ）上式で計算されるi_0Aを所定の定数K₃を設定してこれと
比較してi_0AをK₃よりも大きくならないようにする。何
となればi_0Aが大きすぎると加速は円滑に行われなくな
るからである。そこでi_0A＜K₃であれば、（i_0A＜K₃:TE
S）i_0Aは上式で計算された値とし、i_0A＞K₃であれば（i
_0A＜K₃:NO）i_0A＝K₃とする。次いでi_0Aと実際の変速比
とを比較し、i_0Aとｉとの差が所定の定数K₄よりも小さ
い値（i_0A−ｉ＞K₄:NO）即ちｉとi_0Aとにある程度の差
がある場合でかつ無段変速機構SL自体の変速比i_Pと実際
の変速比ｉとが所定の定数K₆よりも小さい場合（i_P−ｉ
＜K₆:YES）即ちi_pとｉとにある程度の差がある場合に
は、ｉをi_0Aにするためにクラッチを滑らせて変速比を
大きくすることにし、電磁クラッチＣに伝達トルク限界
値Q₀に対応するクラッチ電流CAを流してクラッチを滑ら
せる。即ち所定の定数K₇を設定してCA＝K₇・Q₀とする。
上式は第８図におけるf₁（Ｒ）においてＦ（Ｒ）より下
の範囲で第７図によってQ₀からCAを決定することを意味
する。同時に電動機（12）SMをi_Pを大きくする方向（SM
＝）に作動させる。また（i_0A−ｉ＞K₄:NO）即ちｉが
i_0Aとあまり差がない場合でかつ（i_P−ｉ＜K₆:NO）即ち
i_Pとｉとあまり差がない場合にはクラッチを直結するこ
とにして第８図f₁（Ｒ）においてＦ（Ｒ）より充分上の
範囲でＱを設定し（例えばQ3000）、その時のCA₀を第７
図から求め、クラッチ電流をCA₀にしてクラッチを直結
し、i_0Aとｉとを比較して（i_0A−ｉ＞0:YES）の場合は
実際の変速比ｉがi_0Aより小さいから上記と同様に電動
機（12）を（SM＝）に作動させ、（i_0A−ｉ＞0:NO）
の場合は実際の変速比ｉがi_0Aより大きいから電動機（1
2）を（SM＝）即ちi_Pが小さくなる方向に作動させ
る。一方（i_0A−ｉ＞K₄:YES）の場合、即ちi_0Aとｉとに
ある程度の差がある場合には、i_Pとｉとを比較すること
なくクラッチを滑らせて変速比を大きくすることにし、
次式で計算されるCAをクラッチ電流とする。

CA＝K₅・Q₀・i_P／i_0A ここにK₅Ｆ所定の定数である。

上式によればクラッチ電流CAは無段変速機構SL自体の変
速比i_Pに比して目標加速変速比i_0Aが大きければ小さく
なり、クラッチの滑りはそれだけ大きくなり、したがっ
て変速比も大となる。同時にこの場合も同様に電動機
（12）をSM＝に作動させる。以上が本発明の制御手順
の主幹であるが、この際のクラッチ電流CAと電動機（1
2）SMの作動状態を信号として出力し、また車速Ｖデー
タをROM（49）に格納してスタート時点にリターンす
る。

次いで本発明の制御手順の枝部分を第11図および第12図
によって説明する。第10図において実際の車速ＶがV_Sよ
り小さい場合（Ｖ＞V_S:NO）にはクラッチに滑りが生じ
ており、第11図においては電動機（12）が（SM＝）に作動して
変速比を大きくし、同時にエンジン回転数Ｒを読込んで
例えばＲ＜900rpm、900rpm≦Ｒ≦3000rpm、Ｒ＞3000rpm
と言うような所定の範囲に区画しＲ＜900rpmの場合はCA
＝０として電磁クラッチＣを遮断し、900rpm≦Ｒ≦3000
rpmの場合には第８図f₁（Ｒ）曲線からＱを求め、第７
図f₂（Ｑ）曲線によって該ＱからCAを求め、Ｒ＞3000rp
mの場合はCA＝CA₀としてクラッチを直結する。これらの
場合のクラッチ電流CAと電動機（12）SMの作動状態を信
号として出力してスタート時点にリターンする。第10図
においてＸ＝K₁（V₀−Ｖ）／V₀がなるＸが０と等しいか
もしくはそれより小さい場合、即ち設定速度V₀よりも実
際の速度Ｖが等しいかそれよりも大きい場合は等速運転
もしくは減速が必要になり、第12図においては無段変速機構SL自体の変速比i_Pと実際
の変速比ｉとを比較してi_P−ｉ＜K₆即ちクラッチが滑っ
ている状態であれば（i_P−ｉ＜K₆:YES）、クラッチ電流
CAをK₉・Q₀に設定し（CA＝K₉・Q₀：ここにK₉は所定の定
数）クラッチを滑らせないようにする。更に設定変速比
i₀とi_Pとを比較してi₀−i_P＞０であれば電動機（12）を
（SM＝）に作動させ、i₀−i_P＝０であれば（SM＝０）
とし、i₀−i_P＜０であれば（SM＝）に作動させる。ま
たi_P−ｉ＞K₆即ちクラッチがつながっている状態であれ
ば（i_P−ｉ＜K₆:NO）、クラッチ電流CAをCA₀としてクラ
ッチを直結し、更に設定変速比i₀と実際の変速比ｉとを
比較してi₀−ｉ＞０であれば（SM＝）に作動させ、i₀
−ｉ＝０であれば（SM＝０）とし、i₀−ｉ＜０であれば
（SM＝）に作動させる。第10図においてスタート時、
エンジンが順調に作動しかつアクセルペダルASが踏込ま
れていない場合（OFF）、エンジンブレーキがかかり第13図において適当に設定した非常に小さい車速V_Eと実
際の車速Ｖとを比較してＶ＜V_Eならば（V<V_E:YES）クラ
ッチ電流CA＝０として電磁クラッチＣを遮断し、（SM＝
）に作動させ、CAとSMの作動を信号として出力し、ス
タート時点にリターンする。Ｖ＞V_Eならば（Ｖ＜V_E:N
O）ｉ＝K₀・R/Vによって実際の変速比ｉを計算し、かつ
無段変速機構SL自体の変速比i_Pを読込み、更に第10図に
おいてROM（49）に格納した車速Ｖのｎ回前の車速V_n（V
_nは現時点よりｎで決まる所定の時間さかのぼった時点
の車速になる）を読込み、現時点での実際の車速とV_nと
の差を表すX_Eを次式によって計算する。

X_E＝K₁₀（Ｖ−V_n）/V ここにK₁₀は所定の定数である。

即ちX_Eは車速の変化率を表すものである。そしてX_Eを所
定の負の定数K₁₁と比較し、X_E＜K₁₁の場合には減速が設
定よりも大きいことになり一つの設定した因子K₁₂＝X_E
・K₁₃（K₁₃は所定の正の定数）とし（K₁₂は負にな
る）、０≧X_E＞K₁₁の場合には減速が設定よりも小さい
ことになりK₁₂＝０とし、X_E＞０の場合には加速された
ことになりK₁₂＝X_E・K₁₄（K₁₄は所定の正の定数）とす
る（K₁₂は正になる）。そこでシフトポジションを検出
し、Ｄであれば一つの設定した因子K₁₅＝０とし、Ｌで
あればK₁₅にある正の値を与えてやり、車速によって一
義的に決められる変数であるエンブレパターンibeを検
出し次式によって目標変速比ieを計算する。

ie＝（１＋K₁₂＋K₁₅）・ibe 上式においてＤの場合はK₁₅＝０であるからie＝（１＋K
₁₂）・ibeになり、減速が設定よりも大きい場合はK₁₂＜
０になるからibeよりも小さい値になり、減速が設定よ
りも小さい場合はK₁₂＝０になるからie＝ibeになる。Ｌ
の場合はibeの係数はK₁₅だけ大きくなり、ibeはｉに比
してそれに対応してＤの場合よりも大きくなり結果とし
てＬの場合はＤの場合よりも大きな減速が行なわれるよ
うにする。そしてCA＝CA₀としてクラッチは直結する。
更に上式で計算されたieと実際の変速比とを比較してie
−ｉ＞０の場合は（SM＝）に作動させ、ie−ｉ＝０の
場合は（SM−０）とし、ie−ｉ＜０の場合は（SM＝）
に作動させる。この際のCA,SM作動を信号として出力
し、更にROM（49）にＶデータを格納し、スタート時点
にリターンして定常状態を維持する。

〔発明の効果〕

本発明では一方のプーリーの可動円盤の固定円盤側への
移動を、送りねじ軸に螺着されている推進板を正回転さ
せ、該推進板を該送りねじ軸のねじのピッチに応じて前
進させることによって行なうから、推進板の回転抵抗が
小さくても大きな推進力が得られ、しかも可動円盤と固
定円盤との間隔を微調節することが容易に出来かつ該間
隔を安定に維持することが出来る。また推進板を逆回転
させれば他方のプーリーのスプリングの付勢力によって
自動的に双方のプーリーの可動円盤と固定円盤との間隔
が調節出来から、円盤相互間隔の調節に要する動力は最
小限になるし、構造は極めて簡単なものとなり故障も少
なくメンテナンスも容易で安価なものになる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであり、第１図は１
部破段の正断面図、第２図および第３図は第１図におけ
るＡ−Ａ断面およびＢ−Ｂ断面図、第４図はプーリーの
有効半径調整の説明図、第５図は変速制御系の説明図、
第６図はエンジン回転数とエンジントルクとの関係図、
第７図はクラッチ電流とクラッチへの伝達トルクとの関
係図、第８図はエンジン回転数とクラッチへの伝達トル
クとの関係図、第９図は時間と車速およびエンジン回転
数との関係図、第10図は制御手順図、第11図は発進の場
合の制御手順図、第12図は減速・等速の場合の制御手順
図、第13図はエンジンブレーキの場合の制御手順図であ
る。図中、SL……無段変速機構、（１），（13）……プーリ
ー、（１）A,（13）Ａ……可動円盤、（１）B,（13）Ｂ
……固定円盤、（３），（14）……回転軸、（７）……
送りねじ軸、（８）……推進板、（９），（10），（1
1）……歯車、（12）……電動機、（12）……スプリン
グ、（22）……無端ベルト、Ｃ……電磁クラッチ、（3
5）……制御系

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】内面がテーパー状をなす円盤の一対を相対
せしめ、一方の円盤を固定円盤として回転軸に固定し、
他方の円盤を可動円盤として該固定軸に摺動可能に取付
けたプーリーの一対に無端ベルトを懸架し、一方のプー
リーにおいて可動円盤の外側には該プーリーの回転軸と
共軸でありかつ回転を固定されている送りねじ軸に螺着
されている推進板が当接し、他方のプーリーにおいて可
動円盤はスプリングによって他方の円盤側へ付勢されて
おり、該推進板は運転状況に応じて制御されている駆動
源によって正逆回転せしめられ、該推進板は正逆回転す
ることによって前進もしくは後退し、該推進板が前進す
る時は一方のプーリーの可動円盤を押して固定円盤との
間隔が縮小され、他方のプーリーの可動円盤は無端ベル
トを介して固定円盤との間隔が拡大される方向に摺動
し、該推進板が後退する時は他方のプーリーの可動円盤
はスプリングによって押されて固定円盤との間隔が縮小
され、一方のプーリーの可動円盤は無端ベルトを介して
固定円盤との間隔が拡大される方向に摺動することを特
徴とする無段変速機構
【請求項２】該無段変速機構には更に電磁式クラッチが
接続され、該電磁式クラッチは変速状況に応じて制御さ
れる「特許請求の範囲（１）」に記載の無段変速機構