JPH0255665B2 - - Google Patents

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JPH0255665B2
JPH0255665B2 JP5844289A JP5844289A JPH0255665B2 JP H0255665 B2 JPH0255665 B2 JP H0255665B2 JP 5844289 A JP5844289 A JP 5844289A JP 5844289 A JP5844289 A JP 5844289A JP H0255665 B2 JPH0255665 B2 JP H0255665B2
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JP
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torque ratio
pressure
output
input
hydraulic
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JP5844289A
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Nobuaki Miki
Shoji Yokoyama
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Aisin AW Co Ltd
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Aisin AW Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0255665B2 publication Critical patent/JPH0255665B2/ja
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Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は、Vベルト式無段変速機の駆動ベルト
の挟持力を発生させる油圧サーボ機構に供給され
る油圧(ライン圧)を調整する車両用Vベルト式
無段変速機の油圧調整装置に関する。 〔従来の技術〕 Vベルト式無段変速機は、バン・ドールネが発
明した無端金属Vベルトを2つのプーリに巻掛け
て用いるもので、このVベルトは、積層したスチ
ールバンドの最も内側のスチールバンドに多数の
V型ブロツクを互いに間断なく配置し、動力伝達
をプーリ側面とV型ブロツクの側面間およびV型
ブロツク同士の押付力により行う点に特徴があ
る。 第33図は特開昭54−157930号公報に提案され
ている従来の車両用無段変速機を示している。入
力軸aには固定フランジbと可動フランジcから
なる入力側プーリが設けられ、また、出力軸dに
は固定フランジeと可動フランジfからなる出力
側プーリが設けられ、入力側プーリと出力側プー
リ間にはベルトgが張設されていて、入力側aか
ら出力側dに動力を伝達している。この車両用無
段変速機の制御装置には、ポンプjが発生した油
圧を所定のライン圧に調圧するレギユレータ弁k
が設けられ、レギユレータ弁によつて調圧された
ライン圧を油路iを介して出力側プーリの可動フ
ランジfに供給して出力側プーリにベルトgを挟
持する力を与え、入力側プーリの可動フランジc
に連結した油路hには、トルクレシオ制御弁lに
よつて選択的に油圧が給排されており、これによ
つて可動フランジc、fを移動させるようになつ
ている。 また、トルクレシオ制御弁lのスプールmの一
端には、ピトー管nにより入力軸aの回転数に比
例した流体圧が作用し、一方、スプールmの他端
には、スロツトルペダルの動きに連動するカムp
の回動による圧力が、レバーq、スプリングrを
介して作用している。従つて、トルクレシオ制御
弁lによる入力側プーリの可動フランジcへの油
圧の給排を、入力側aの回転数とスロツトルペダ
ルの動きに応じて行つている。さらに、レギユレ
ータ弁kのスプールsの一端には、前記ピトー管
nにより入力軸aの回転数に比例した流体圧が作
用し、一方、入力側プーリにはその可動フランジ
cの軸方向の移動と連動して変位される検出ロツ
ドtが設けられ、スプールsの他端には、該検出
ロツドtの圧力が、レバーu、スプリングvを介
して作用している。 上記構成において油路iに発生するライン圧は
ピトー管nによる入力軸の回転数に応じて発生す
る流体圧と検出ロツドtの動きに連動したレバー
uの回動により変化するスプリングvの荷重との
バランスによつて制御されて、トルク比の増加に
従つて増加し、入力軸の回転数に減少に従つて上
昇する油圧となる。 〔発明が解決しようとする課題〕 車両用Vベルト式無段変速機においては、ベル
トとプーリ間にスリツプが生じないようにするた
めの最小限必要なベルト挟持力は、第7図におけ
るライン圧と被駆動側プーリの油圧サーボの受圧
面積との積であり、従つて、第7図の実線で示し
た曲線と同様の特性になる。すなわち、必要最小
限のベルト挟持力の増加率は、トルク比(プーリ
位置に対応)が大きくなる程大きくなる。 しかしながら、上記従来のベルト式無段変速機
においては、トルク比に応じた信号は、検出ロツ
ドtの動きに連動したスプリングvの荷重により
設定されるため、ライン圧はトルク比に応じて直
線的に変化する特性を有し、ライン圧を低く設定
すると、トルク比が大の範囲で挟持力が不足し、
発進、低速走行を繰り返す市街地走行状態で、ベ
ルトがスリツプすることにより、ベルトとプーリ
間でスカツフイングを起こしベルトの耐久性が損
なわれるという問題を有し、また、急発進時にベ
ルトがスリツプし発進不能になつたり、オーバー
ドライブ走行中にキツクダウンすると、アンダー
ドライブへの移行中にベルトがスリツプしエンジ
ンがオーバーランすると共に、ベルトとプーリ間
でスカツフイングを起こしベルトが破損するとい
う問題を有している。 逆に、ライン圧を高めに設定すると、トルク比
が小の範囲で挟持力が過大となり、走行頻度の高
い中高速走行状態でオイルポンプのロスが増加す
るため燃費が悪くなるという問題を有し、また、
高速状態ではベルトの線速度が大きく、かつ、出
力プーリとベルトの接触半径が小さいためベルト
の曲げが大きくなり、この状態でベルトに過大な
挟持力がかかると、ベルトを構成するスチールバ
ンドが切れたりブロツクに応力集中にかかりベル
トの耐久性が損なわるという問題を有している。 本発明は、上記問題点を解決するために、Vベ
ルト式無段変速機の駆動ベルトの挟持力を発生さ
せる油圧サーボ機構に供給されるライン圧を、V
ベルト式無段変速機のトルク比に応じて制御し、
所定トルク比における必要最小限のベルト挟持力
を確保するようにしたものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明の車両用Vベルト式無段変速機の油圧調
整装置は、それぞれ入力軸214及び出力軸26
に取り付けられ固定フランジ、可動フランジ及び
該可動フランジに設けられた油圧サーボを有する
実効径が可変の入力側及び出力側プーリ31,3
2と、これらプーリ間に張設された駆動ベルト3
3からなり、前記入力側及び出力側プーリの何れ
か一方の油圧サーボ323に油圧を供給すること
により駆動ベルトの挟持力を発生させ、前記入力
側及び出力側プーリの何れか他方の油圧サーボ3
13に油圧を選択的に供給することにより前記両
プーリの実効径を油圧により調節して入出力軸間
のトルク比を制御する車両用Vベルト式無段変速
機の油圧調整装置において、油圧源50と、該油
圧源からの作動油を前記一方の油圧サーボに供給
するライン圧に調圧するレギユレータ弁61と、
ライン圧を入出力軸間のトルク比の増大に応じて
増加するように制御する制御手段66とを有し、
該制御手段66がトルク比り応じた油圧を発生
し、所定トルク比における必要最小限のベルト挟
持力を確保する手段を備えることを特徴とする。 なお、上記構成に付加した番号は図面と対比さ
せるためのものであり、これにより本発明の構成
が何ら限定されるものではない。 〔発明の作用・効果〕 本発明によれば、ライン圧を、両プーリ間のト
ルク比をパラメータとして変化させ、Vベルト式
無段変速機の駆動ベルトの挟持力を発生させる油
圧サーボに供給される油圧を、第7図の特性曲線
に近似させ、所定トルク比における必要最小限の
ベルト挟持力を確保するようにするので、前記し
た従来の問題を解消でき、VベルトにはVベトが
スリツプしない程度の必要最小限のベルト挟持力
しか作用せず、Vベルトが必要以上の挟持力を受
けて耐久性を損なうということが防止できるとと
もに、Vベルトの必要最小限の挟持力を得るため
の油圧以上に高いライン圧の発生を防止できるの
で、オイルポンプの損失トルクの増加による燃費
低下を防止できるという効果を有する。 〔実施例〕 以下本発明の実施例を図面を参照しつつ説明す
る。 第1図は車両用Vベルト式無段変速機の模式図
である。 100はエンジン、102はキヤブレタ、20
は該エンジン100と駆動側車軸との間に設けら
れた伝動装置であり、エンジンの出力側101に
連結されたフルードカツプリング21、該フルー
ドカツプリング21に連結されたVベルト式無段
変速機30、該無段変速機30の出力軸26に連
結された前進後進切換用遊星歯車変速機40、該
遊星歯車変速機40の出力軸47に連結された減
速歯車機構23からなる無段変速装置により構成
されている。 フルードカツプリング21は、エンジンの出力
軸101に連結されたポンプインペラ211およ
びフルードカツプリング出力軸214に連結され
たタービンランナ212からなる周知のものであ
る。なおフルードカツプリングの代わりに他の流
体式トルクコンバータまたは機械的クラツチを用
いてもよい。 Vベルト式無段変速機30は、フルードカツプ
リングの出力軸214に連結された入力側プーリ
31と、該入力側プーリ31と平行に配設された
Vベルト式無段変速機の出力軸26に連結された
出力側プーリ32と、これら両プーリ間に張設さ
れたVベルト33から構成されている。 入力側プーリ31は、出力側214に連結され
た固定フランジ311と、該固定フランジ311
と対向してV字状空間を形成するよう設けられた
可動フランジ312を有し、該可動フランジ31
2は油圧サーボ313により軸方向に移動可能に
設けられている。 出力側プーリ32は、無段変速機30の出力軸
26に連結された固定フランジ321と、該固定
フランジ321と対向してV字状空間を形成する
よう設けられた可動フランジ322とを有し、該
可動フランジ322は油圧サーボ323により軸
方向に移動可能に設けられている。 前進後進切換用遊星歯車変速機40は、サンギ
ア41、リングギア43、これらサンギア41、
リングギア43に噛合するダブルプラネタリギア
44、該ダブルプラネタリギア44を回転自在に
支持するキヤリヤ46から構成され、サンギア4
1は無段変速機の出力軸26に連結され、キヤリ
ヤ46は、前進後進切換用遊星歯車変速機40の
出力側47に連結される。サンギア41とキヤリ
ヤ46は、多板クラツチ45により着脱自在に連
結されており、リングギヤ43は多板ブレーキ4
2により変速装置のケース400に着脱自在に連
結されている。 この前進後進切換用遊星歯車変速機40は、油
圧サーボ49に油圧が供給されたとき、多板クラ
ツチ45が係合し無段変速機の出力側26の回転
がそのまま前進後進切換用遊星歯車変速機40の
出力側47に伝達され、前進走行状態を可能にす
る。また、油圧サーボ48に油圧が供給されたと
き、多板ブレーキ42が係合しリングギヤが固定
されるので、出力側47は無段変速機の出力側2
6の回転に対して逆回転して、後進走行状態を可
能にする。 減速歯車機構23は、Vベルト式無段変速機3
0で得られる変速範囲が通常の車両用変速装置に
より達成される変速範囲より低いことを補うため
のものであり、例えば減速比1.45の減速を行いト
ルクの増大を行つている。減速歯車機構23の出
力軸は、デイフアレンシヤルギア22と連結さ
れ、例えば減速比3.727の最終減速を行つている。 第2図は第1図に示したVベルト式無段変速機
の油圧制御回路を示す。 油圧制御回路は、油圧源50、油圧調整装置6
0、N−D、N−Rシフト時の衝撃を緩和するシ
フト制御機構70、およびトルク比制御装置80
からなる。 油圧源50は、油溜からオイルストレーナ51
を介してエンジンにより駆動されるポンプ52で
汲み上げた作動油を、リリーフ弁53が取り付け
られた油路11を経て、レギユレータ弁61に供
給する。 油圧調整装置60は、それぞれシフトレバー
(図示せず)により手動操作されるマニユアル弁
62、キヤブレタ102のスロツトル開度θに応
じデイテント圧およびスロツトル圧を出力するデ
イテント弁64およびスロツトル弁65、出力側
プーリ32の可動フランジ322と連動しその変
位量に応じてデイテント弁64にライン圧を供給
し、且つスロツトル弁65に設けた出力油圧フイ
ードバツク油路9を排圧するトルクレシオ弁6
6、および油圧源50から供給された油圧を調圧
しライン圧として油圧サーボ323に供給するレ
ギユレータ弁61から構成される。
【表】 表において〇は油路1との連絡状態を示し、
×は油路3〜5が排圧状態にあることを示す。 レギユレータ弁61は、スプール611と、デ
イテント圧およびスロツトル圧を入力してスプー
ル611を制御するレギユレータバルブプランジ
ヤ612とを備え、スプール611の変位に伴い
第2出力ポート614と連通する隙間面積を調整
し、出力ポート616から油路1にライン圧を出
力する。ポート614から排出された油は、油路
12を経てフルードカツプリング、オイルクーラ
および潤滑箇所へ供給される。 デイテント弁64は、キヤブレタ102のちよ
う弁のスロツトル開度θにリンクして連動し第4
図に示す如く移動するスプール641を備え、ス
ロツトル開度が0≦θ≦θ1においては第4図Aに
示す如く油路5とレギユレータ弁61に設けられ
た入力ポート616′に連絡するデイテント圧出
力用油路7とを連通し、θ1<θ≦100%のときは
第4図Bに示す如く油路7とデイテント弁64を
トルクレシオ弁66に連絡する油路6とを連通す
る。 スロツトル弁65は、デイテント弁のスプール
641にスプリング645を介して直列に配置さ
れると共に、他方にスプリング652が背設され
たスプール651を備え、スプール641および
スプリング645を介して伝達されるスロツトル
開度θの変動に応じて動く上記スプール651の
作用により、油路1と連絡するポート653の開
口面積を調整し、レギユレータ弁61に設けられ
た入力ポート618に連絡するスロツトル圧出力
用油路8へスロツトル圧を出力する。スプール6
51は、それぞれ油路8から分枝すると共に、オ
リフイス654および655が設けられた出力油
圧のフイードバツク用油路9および10を介して
ランド656と該ランド656より受圧面積の大
きいランド657に出力油圧のフイードバツクを
受けている。 トルクレシオ弁66は、出力側プーリ32の可
動フランジ322は連結ロツドを介してリンクさ
れたスプール662を備え、可動フランジ322
の移動量Lがl3≦L≦l4(トルク比Tがt2≧T≧t1
のときは第5図Aに示す如くスプール662が図
示左側部に位置し、スロツトル弁65に設けられ
た出力油圧のフイードバツク用油路9と連結した
入力ポード664を閉じると共に、デイテント弁
64への出力用油路6をドレインポート665に
連通して排圧する。可動フランジ322の移動量
Lが第1の設定値l3より小さく、l2≦L<l3(t3
T>t2)のときは、第5図Bに示す如くスプール
662が中間部に位置し、油路9と連結するポー
ト664とドレインポート666とが連通し油路
9は排圧される。可動フランジ322の移動量L
が第2の設定値l2より小さく、0≦L≦l2(t4≧T
>t3)のときは、第5図Cに示す如くスプール6
62が図示右側部に位置し、油路1に連結したポ
ート663と油路6とが連動し油路6にライン圧
が供給される。 シフト制御機構70は、一方にスプリング71
1が背設され他端に設けられた油室713からラ
イン圧を受けるスプール712を備えたシフト制
御弁71、油室713へライン圧を供給する油路
1に設けられたオリフイス72、該オリフイス7
2と油室713との間に取り付けられたプレツシ
ヤリミツテイング弁73、および後記する電気制
御回路により制御され油室713の油圧を調整す
るソレノイド弁74からなる。 ソレノイド弁74がオンしてドレインポート7
41を開き油室713を排圧しているときは、シ
フト制御弁71のスプール712はスプリング7
11の作用で図示左方に移動され、遊星歯車変速
機40の多板クラツチ45を作動させる油圧サー
ボ49に連絡する油路13と多板ブレーキ42を
作動させる油圧サーボ48に連絡する油路14と
をそれぞれドレインポート714と715とに連
絡して排圧させ、多板クラツチ45または多板ブ
レーキ42を解放させる。 ソレノイド弁74がオフしているときはドレイ
ンポート741は閉ざされ、スプール712は油
室713に供給されるライン圧で図示右方に位置
し、それぞれ油路3および油路4を上記油路13
および油路14に連絡し、多板ブレーキ42また
は多板クラツチ45を係合させる。本実施例にお
いてはシフト制御弁71に油路13および油路1
4の出力油圧をフイードバツクする油室717と
油室716を設け、出力油圧の立ち上がりを緩和
し多板クラツチ45および多板ブレーキ42の係
合時のシヨツクを防止している。 トルク比制御装置80は、トルクレシオ制御弁
81、オリフイス82と83、ダウンシフト用ソ
レノイド弁84、及びアツプシフト用ソレノイド
弁85からなる。 トルクレシオ制御弁81は一方にスプリング8
11が背設されたスプール812、それぞれオリ
フイス82および83を介して油路1からライン
圧が供給される両端の油室815および816、
ライン圧が供給される油路1と連絡すると共にス
プール812の移動に応じて開口面積が増減する
入力ポート817およびVベルト式無段変速機3
0の入力側プーリ31の油圧サーボ313に油路
2を介して連絡する出力ポート818が設けられ
た油室819、スプール812の移動に応じて油
室819を排圧するドレインポート814、及び
スプール812の移動に応じて油油室815を排
圧するドレインポート813を備える。ダウンシ
フト用ソレノイド弁84とアツプシフト用ソレノ
イド弁85とは、それぞれトルクレシオ制御弁8
1の油室815と油室816とに取り付けられ、
双方とも後記する電気制御回路の出力で作動さ
れ、それぞれ油室815と油室816とを排圧す
る。 第6図は第2図に示した油圧制御回路における
フト制御機構70のソレノイド弁74、トルク比
制御装置80のダウンシフト用ソレノイド弁84
およびアツプシフト用ソレノイド弁85を制御す
る電気制御回路90の構成を示す。 901はシフトレバーがP、R、N、D、Lの
どの位置にシフトされているかを検出するシフト
レバースイツチ、902は入力側プーリ31の回
転速度を検出する回転速度センサ、903は車速
センサ、904はキヤブレタのスロツトル開度又
はアクセルペダルの踏込量を検出するスロツトル
センサ、905は回転速度センサ902の出力を
電圧に変換するスピード検出処理回路、906は
車速センサ903の出力を電圧に変換する車速検
出回路、907はスロツトルセンサ904の出力
を電圧に変換するスロツトル開度検出処理回路、
908〜911は各センサの入力インターフエイ
ス、912は中央処理装置(CPU)、913はソ
レノイド弁74,84,85を制御するプログラ
ムおよび制御に必要なデータを格納してあるリー
ドオンメモリ(ROM)、914は入力データお
よび制御に必要なパラメータを一時的に格納する
ランダムアクセスメモリRAM、915はクロツ
ク、916は出力インターフエイス、917はソ
レノイド出力ドライバであり、出力インターフエ
イス916の出力をアツプシフト用ソレノイド弁
85、ダウンシフト用ソレノイド弁84およびシ
フトコントロール用ソレノイド弁74の作動出力
に変える。入力インターフエイス908〜911
とCPU912、ROM913、RAM914、出
力インターフエイス916との間はデータバス9
18とアドレスバス919とで連絡されている。 つぎに本発明の特徴であるトルクレシオ弁6
6、デイテント弁64、スロツトル弁65、マニ
ユアル弁62およびレギユレータ弁61で構成さ
れる油圧調整装置60の作用を説明する。 油圧制御回路に供給される作動油は、エンジン
で駆動されるポンプ52を供給源としており、ラ
イン圧が高ければそれに応じてポンプ52により
動力の消耗が増大する。よつて車両を低燃費で走
行させるためには油圧制御回路に供給するライン
圧を必要最小限に近づけることが必要となり、無
段変速装置において該ライン圧は入力側プーリ3
1および出力側プーリ32の各油圧サーボがVベ
ルト33の滑りを生ずることなくトルクの伝達を
行える油圧で規定される。 エンジンを最良燃費となる状態で作動させた場
合、入出力軸間のトルク比Tの変化に対する必要
最小限のライン圧をスロツトル開度θをパラメー
タとして第7図の実線で示す。車両の発進時には
両プーリによつて実現可能なトルク比の範囲で
は、エンジンを最良燃費の状態で作動させること
が不可能であるから点線で示す如く上記実線で示
した最良燃費の特性曲線より20%程度大きな破線
で示すライン圧とすることが望ましく、またエン
ジンブレーキ時にはスロツトル開度θ=0におい
ても一点鎖線で示す、より高いライン圧特性とす
ることが望ましい。 本実施例においては、レギユレータ弁61の出
力であるライン圧は、油圧調整装置60により、
マニユアル弁62のシフト位置(L、D、N、
R、P)、スロツトル開度θおよび入出力軸間の
トルク比の変化により以下の如く調整される。 (D位置) 前記表1に示すように、マニユアル弁62にお
いて油路3のみが油路1と連通しており油路4お
よび油路5は排圧されている。このときはシフト
制御機構70において、シフト制御用ソレノイド
弁74がOFF状態で油室713にライン圧が供
給されている場合には、スプール712が右方に
位置することにより、油路3と油路13とが連絡
され、油路3に供給されたライン圧が油路13を
通して前進用の多板クラツチ45の油圧サーボ4
9に作用し、車両は前進可能な状態となる。 トルク比Tがt1≦T≦t2のとき。 第5図Aに示す如くトルクレシオ弁66は、油
路1に連絡したポート663を閉じ、油路6をド
レインボート665と連通して排圧している。こ
れによりスロツトル開度θの何如にかかわらず油
路7にデイテント圧は生じない。またスロツトル
弁65は、油路9と連絡したトルクレシオ弁66
のポート664が閉ざされており、スプール65
1がランド656の他にランド657にもフイー
ドバツク圧を受けるので、スロツトル開度θに対
して第8図ハに示す特性のスロツトル圧を油路8
を経て調整弁61のレギユレータバルブプランジ
ヤー612に出力する。これによりレギユレータ
61の出力するライン圧は第9図ヘ域および第1
0図ホに示す如くとなる。 トルク比Tがt2<T≦t3のとき。 第5図Bに示す如くトルクレシオ弁66はポー
ト663を閉じており、油路9とドレインポート
666とを連通させる。また油路6はポート66
5を通して排圧される。よつてデイテント圧は発
生せず、スロツトル圧は、油路9が排圧されスプ
ール651のランド656にフイードバツク圧が
印加されなくなつた分だけ増大し、第8図ニに示
す特性曲線で表される。このときのライン圧は第
9図のル域および第10図のトで示す特性を有す
る。 トルク比Tがt3<T≦t4のとき。 第5図Cに示す如く油路9はドレインポート6
66から排圧され、よつてスロツトル圧は上記
と同様第8図ニで表される。しかるにポート66
3が開口し油路1と油路6とが連通するので、ス
ロツトル開度θが0≦θ≦θ1%の範囲内にあり、
デイテント弁64のスプール641が、第4図A
に示す如く図示左側部にある間は、該スプール6
41により油路6は閉じられ且つ油路7は油路5
を介してマニユアル弁62から排圧されている
が、スロツトル開度θがθ1%<θ≦100%のとき
は、第4図Bに示す如くスプール641が図示右
側に移動し、油路6と油路7とが連通し油路7に
デイテント圧が発生する。これによりライン圧は
第9図のヲ域および第10図のリに示す如く、θ
=θ1%でステツプ状に変化する特性となる。 (L位置) マニユアル弁62において油路5が油路1と連
通する。油路3と油路4はD位置と同等である。 トルク比Tがt1≦T≦t2のとき。 スロツトル開度θが0≦θ≦θ1%のとき、デイ
テント弁64において油路5と油路7とが連通
し、デイテント圧が発生してスロツトルプランジ
ヤーを押し上げ、高いライン圧を発生させる。ス
ロツトル開度θがθ1%<θ≦100%のとき、油路
7は油路6および第4図Bに示す様にトルクレシ
オ弁のドレインポート665を経て排圧されてデ
イテント圧は発生せず、またスロツトル圧はD位
置の場合と同じである。よつてライン圧は第11
図のルに示す特性となる。 トルク比Tがt2<T≦t3のとき。 上記との相違は、トルクレシオ弁66におい
て油路9がドレインポート666と連通して排圧
され、スロツトル弁65が油路8を介して調整弁
61に出力するスロツトル圧が増大することにあ
り、これによりライン圧は第11図のチに示す如
き特性曲線で表される。 トルク比Tがt3<T≦t4のとき。 トルクレシオ弁66によつて油路6と油路1と
が連通され、油路9はドレインポート666から
排圧されている。油路6と油路5の両方にライン
圧が供給されているので、デイテント弁64はス
ロツトル開度に関係なくデイテント圧を出力し、
該デイテント圧および上記と同じスロツトル圧
を入力するレギユレータ弁61は第11図ヌに示
すライン圧を出力する。 (R位置) マニユアル弁62において油路4および油路5
が油路1と連通し、油路3は排圧されている。こ
のときシフト制御機構70において、シフト制御
ソレノイド74がOFF状態で油室713にライ
ン圧が供給されている場合には、スプール712
が右方に位置することにより、油路4と油路14
とが連通され、油路4に供給されたライン圧が油
路14を通して後進用多板ブレーキ42の油圧サ
ーボ48に供給され、車両は後進状態となる。 (P位置およびN位置) マニユアル弁62において油路3,4および5
がともに排圧されているためレギユレータ弁61
の出力であるライン圧はD位置と同じとなる。 このライン圧調整においてマニユアル弁62を
D、N、Pの各シフト位置にシフトしている場
合、トルク比Tがt3<T≦t4の範囲にあるときの
ライン圧を第10図の特性曲線リの如くスロツト
ル開度θ1%以下で低く設定したのは、アイドリン
グなどスロツトル開度θが小さく且つポンプの吐
出量が少ない運転状況においてライン圧を高く設
定していくと、高油温で油圧回路の各所からの油
洩れが大きいときなどはライン圧の保持が困難と
なり、さらにはオイルクーラーへ供給される油量
の減少により油温がさらに上昇してトラブルの原
因となりやすいため、これを防止するようにした
ものである。 また、マニユアル弁62がL、Rの各シフト位
置にシフトしている場合、第11図の特性曲線
チ,ルに示す如くトルク比Tがt1≦T≦t2の範囲
で且つスロツトル開度θがθ1%以下の運転条件に
おいてライン圧を高く設定したのは、エンジンブ
レーキ時においては低スロツトル開度のときも比
較的高い油圧が要求されることによる。 このように第9図に示す如くライン圧を第7図
に示す必要最小限の油圧に近づけることにより、
ポンプ52による動力損失を小さくできるので燃
費が向上できる。 つぎに、第6図で説明した電気制御回路90に
より制御されるシフト制御機構70およびトルク
比制御装置80の作動を第12図のプログラムフ
ローチヤートにより説明する。 スロツトルセンサ904によりスロツトル開度
θの読み込み(ステツプ921)を行つた後、シ
フトレバースイツチ901によりシフトレバー位
置の判別を行う(ステツプ922)。判別の結果、
シフトレバーがP位置またはN位置の場合には、
第13図に示すP位置またはN位置処理サブルー
チンによりソレノイド弁84および85の双方を
OFFし(ステツプ931)、PまたはN状態を
RAM914に記憶せしめる(ステツプ932)。
これにより入力プーリ31のニユートラル状態が
得られる。シフトレバーがP位置またはN位置か
らR位置に変化した場合、およびN位置からD位
置に変化した場合には、それぞれN−Rシフトお
よびN−Dシフトに伴うシフトシヨツクを緩和す
るためにシフトシヨツクコントロール処理を行う
(ステツプ940,950)。 このシフトシヨツクコントロール処理について
以下に詳述する。 先ず、シフト制御機構70は前述した電気制御
回路90の出力により制御されるソレノイド弁7
4の作用で、遊星歯車変速装置40の油圧サーボ
48および49への油圧の給排タイミングを調整
しシフト時の衝撃を防止すると共に、プレツシヤ
リミツテイング弁73の作用で油圧サーボ48お
よび49へ供給される油圧の上限を設定値以下に
保つ作用を有し、クラツチおよびブレーキの係合
圧を制限している。 本実施例においては、第14図に示す如く、シ
フト制御弁71のスプール712に設けたランド
の受圧面積を、図示左側順にS1、S1、S1、S2、ス
プリング711の弾性力をFS1、油室713の油
圧をPsとすると、前進時に係合される多板クラツ
チ45の油圧サーボ49への供給油圧Pcおよび後
進時に係合される多板ブレーキ42の油圧サーボ
48への供給油圧Pbは、それぞれシフト制御弁
71の油圧平衡式である第式および式から次
のように与えられる。 前進時 Ps・S1=Pc・S2+Fs1 … Pc=(S1/S2)Ps−(Fs1/S2) 後進時 Ps・S1=Pb(S1−S2)+Fs1 Pb=〔S1/(S1−S2)〕Ps −〔Fs1/(S1/S2)〕 また、プレツシヤリミツテイング弁73内に挿
設された返体731の受圧面積をS3、該弁体73
1に背設されたスプリング32の弾性力をFs2
すると、プレツシヤリミツテイング弁73は油圧
平衡式第式によりPsの最高圧Plimitで作動す
る。 P limit×S3=Fs2 … P limit=Fs2/S3 このときPcおよびPbは第式および第式に
従つて最高圧Pclimit、Pblimitが制限される。 前進時 Pclimit=(S1/S2)P limit−Fs1/S2 … 後進時 Pblimit=〔S1/(S1−S2)〕P limit −〔Fs1/(S1/S2)〕 … ソレノイド弁74は次式で与えられるデユーテ
イ(%)によつてソレノイド圧Psを油室713に
発生させる。 デユーテイ=(1周期におけるソレノイドON時 間/ソレノイド作動周期)×100(%) このデユーテイコントロールは、第15図に示
す1周期K*におけるパルス巾がL*−nM*(n=
1、2、3、…)で表され、次第にパルス巾小さ
くなつていくパルスを第14図に示すシフト制御
用ソレノイド弁74に加えることによりなされ
る。このようにシフト制御用ソレノイド弁74を
デユーテイーコントロールすることにより、シフ
ト制御弁71の油室713にデユーテイーに対応
して調整された油圧Psを発生させる。 第17図に示すソレノイド圧Psは、シフト制御
弁71により増幅され、第18図に示す油圧サー
ボ48または49への供給油圧PcまたはPbが得
られる。 N−DシフトおよびN−Rシフト時における係
合シヨツクを緩和する場合、油圧サーボ48また
は油圧サーボ49への供給油圧PbまたはPcの立
ち上がりを第16図に示す油圧特性曲線の如くコ
イトロールし、図中、AC間での多板クラツチ4
5または多板ブレーキ42の係合を完了せしめ
る。このように油圧サーボ48または49への供
給油圧をコントロールするためのソレノイド弁7
4を制御するシフトシヨツクコントロール処理9
40,950のプログラムフローチヤートを第1
9図に示す。 第19図は第15図で示した波形図の各パラメ
ータK*、L、M*により制御を行う場合のプログ
ラムフローチヤートを示す。ステツプ941でシ
ヨツクコントロール処理中のFLUGがオンか否か
の判別を行い、FLUGがオンのときはシフトシヨ
ツクコントロール処理中でありステツプ946に
進み、FLUGがオンでなければ、シフトシヨツク
コントロール処理の開始のためにRAM914に
記憶されているシフトレバー位置と現在のシフト
レバー位置とを比較することによつて、シフトレ
バーのP位置またはN位置からR位置への変化の
有無の判定(ステツプ942)およびN位置から
D位置への変化の有無の判定(ステツプ943)
を行う。いずれかの変化が生じている場合には、
ステツプ944,945においてそれに対応する
各パラメータK*、L*、M*の設定を行うと共にパ
ラメータKを0に設定し、シヨツクコントロール
処理を行う状態であることを示すFLUGをオンに
する(ステツプ955)。いずれの変化も生じて
いない場合にはリターンし、シヨツクコントロー
ル処理はなされない。 ステツプ946において、一周期K*の終了を
判別するパラメータKが0より大きいか否かの判
定を行い、Kが0より大きくないときは、Kを
K*−1、LをL*、L*をL*−M*と設定し(ステ
ツプ947)、ステツプ948でLが0以下か否
かの判定を行い、Lが0以下でなければステツプ
951に進み、Lが0以下であれば、全てのシヨ
ツクコントロール処理が終了したとみなして
FLUGをオフする。ステツプ946で一周期K*
の終了を判別するパラメータKが0より大きいと
きには、K−1をKと設定し(ステツプ950)、
次いで一周期Kにおけるオン時間の終了を判別す
るパラメータLが0か否かの判定を行う(ステツ
プ951)。Lが0のときはソレノイド弁74の
オフ指令を発し(ステツプ952)、Lが0でな
いときはオン指令を発し(ステツプ953)た
後、L−1をLと設定しリターンする。 同様のシフトシヨツクコントロール処理は、第
6図のプログラマブルタイマ920を用いても行
うことが可能である。 次に本発明の特徴である変速制御について第1
2図に戻つて説明する。 N−Dシフトシヨツクコントロール処理950
の次には、入力側プーリの回転速度センサ902
により実際の入力側プーリ回転数Nを読み込み
(ステツプ923)、つぎにステツプ921で読み
込んだスロツトル開度θが0か否かの判別を行い
(ステツプ924)、θ≠0のときは、入力側プー
リ目標回転数N*を最良燃費入力側プーリ回転数
にセツトするサブルーチン960を実行し、θ=
0でスロツトル全閉時には、エンジンブレーキの
必要性を判断するため、シフトレバーがD位置に
設定されているかまたはL位置に設定されている
かの判別を行い(ステツプ926)、シフトレバ
ーがD位置に設定されているときには、D位置の
エンジンブレーキ処理サブルーチン970を実行
し、シフトレバーがL位置に設定されているとき
には、L位置のエンジンブレーキ処理サブルーチ
ン980を実行し、入力側プーリ目標回転数N*
を夫々に適した値に設定する。 上記した入力側プーリ目標回転数N*を最良燃
費入力側プーリ回転数にセツトするサブルーチン
960について説明する。 一般に、エンジンを最良燃費の状態で作動させ
るには、第20図の破線で示す最良燃費動力線に
従つて運転するのが好ましい。この第20図で横
軸はエンジン回転数(rpm)、縦軸はエンジン出
力軸のトルク(Kg・m)を示し、最良燃費動力線
は次の様にして得られる。すなわち、第20図で
実線で示すエンジンの等燃料消費率曲線(単位は
g/ps・h)と、2点鎖線で示す等馬力曲線(単
位はps)とから、図中のA点における燃料消費率
Q(g/ps・h)、馬力をP(ps)とすると、A点
では毎時 S=Q×P (g/h) の燃料を消費することになる。各等馬力曲線上の
全ての点において1時間当たりの燃料消費量Sを
求めることにより、各等馬力線上でSが最小とな
る点が決定でき、これらの点を結ぶことにより各
馬力に対し最良燃費となるエンジン運転状態を示
す最良燃費動力線が得られる。 しかるに本実施例の如く、エンジン100と流
体伝達機構であるフルードカツプリング21とを
組合わせた場合には同様の方法にて、第21図に
示すスロツトル開度θにおけるエンジン出力性能
曲線と、第22図に示すフルードカツプリング性
能曲線と、第23図に示すエンジン等燃費率曲線
から第24図に示すようなフルードカツプリング
出力性能曲線上に最良燃費フルードカツプリング
出力線を求めることができる。第25図は第24
図に示す最良燃費フルードカツプリング出力線を
スロツトル開度とフルードカツプリング出力回転
数の関係におきかえたものである。このフルード
カツプリング出力回転数は、本実施例の無段変速
装置ではそのまま入力側プーリ回転数NBとなる。 そのために第26図に示す入力側プーリ目標回
転数N*を最良燃費入力側プーリ回転数NBにセツ
トするサブルーチン960では、スロツトル開度
θから予めデータとしてROM913に格納して
ある第25図のスロツトル開度θに対応した最良
燃費入力側プーリ回転数NBデータのアドレスの
セツトをし(ステツプ961)、セツトしたアド
レスから最良燃費入力側プーリ回転数NBを読み
だし(ステツプ962)、読みだしたスロツトル
開度θに対応した最良燃費入力側プーリ回転数
NBのデータを入力側プーリ目標回転数N*にセツ
トする(ステツプ963)。 次に、第12図のエンジンブレーキ処理サブル
ーチン970,980について説明する。 D位置のエンジンブレーキ処理サブルーチン9
70は、第27図に示すように、車速センサ90
3により車速Vを読み込み971、その時点で加
速度αを算出し972、次に加速度αが車速に対
して適当な加速度Aであるか否かの判別をする9
73。加速度αが加速度Aより大のときには、ダ
ウンシフトさせるために入力側プーリ目標回転数
N*を現在の入力側プーリ回転数Nより大きい値
に設定し974、加速度αが加速度Aより大きく
ないときには、入力側プーリ目標回転数N*をス
ロツトル開度θに対応した最良燃費入力側プーリ
回転数NBに設定し975リターンする。車速と
適当な加速度Aとの関係は、第28図に示すよう
に各車両について実験または計算により予め求め
られたものである。 L位置のエンジンブレーキ処理サブルーチン9
70は、第29図に示すように、車速センサ90
3により車速Vを読み込み981、次いで車速V
と入力側プーリ回転数Nから現在のトルク比Tを
次式により算出する982。 T=(N/V)×k kはトランスミツシヨン内部の減速歯車機構2
3の減速比、車両の最終減速比およびタイヤ半径
等から決定される定数である。次いで現在のトル
ク比Tがその車速に対して安全かつ適正エンジン
ブレーキが得られるトルク比T*より小さいか否
かを判別し983、トルク比Tがトルク比T*
り小さいときには、ダウンシフトさせるために入
力側プーリ目標回転数N*を現在の入力側プーリ
回転数Nより大きい値に設定し984、リターン
する。トルク比Tがトルク比T*より小さくない
ときには、入力側プーリ目標回転数N*を現在の
入力側プーリ回転数Nに設定し985、リターン
する。車速に対して安全かつ適正エンジンブレー
キが得られるトルク比T*は、第30図に示すよ
うに各車両について実験または計算により予め求
められたものである。 上記のようにして入力側プーリ目標回転数N*
が設定されると、第12図において、次に実際の
入力側プーリ回転数Nと最良燃費入力側プーリ回
転数N*との比較を行い(ステツプ927)、N<
N*のときはダウンシフトソレノイド弁84の作
動指令を発し(ステツプ928)、N>N*のとき
はアツプシフトソレノイド弁85の作動指令を発
し(ステツプ929)、N=N*のときは両ソレノ
イド弁84および85のOFF指令を発する(ス
テツプ920)。 トルク比制御装置80の制御は、第17図で求
めた最良燃費入力側プーリ回転数と、実際の入力
側プーリ回転数とを比較することにより、入出力
プーリ間の変速比の増減をトルク比制御装置80
に設けた2個のソレノイド弁84および85の作
動により行い、実際の入力側プーリ回転数を最良
燃費入力側プーリ回転数に一致させるようになさ
れる。 (定トルク比走行時) 第31図Aに示す如く、電気制御回路の出力に
より制御されるソレノイド弁84および85は
OFFされる。これにより、油室816の油圧P1
はライン圧となり、油室815の油圧P2もスプ
ール812が図示右側にあるときはライン圧とな
つている。スプール812はスプリング811に
よる押圧力P3があるので図示左方に動かされる。
スプール812が左方に移動され油室815とド
レインポート813とが連通するとP2は排圧さ
れるので、スプール812は油室816の油圧
P1により図示右方に動かされる。スプール81
2が右方に移動されるとドレインボート813は
閉ざされる。この場合、ドレインポート813と
スプール812とのランドエツジにフラツトな切
り欠き812bを設けることにより、より安定し
た状態でスプール812を第31図Aの如く中間
位置の平衡点に保持することが可能となる。 この状態においては油路2は閉じられており、
入力側プーリ31の油圧サーボ313の油圧は、
出力側プーリ32の油圧サーボ323に加わつて
いるライン圧によりVベルト33を介して圧縮さ
れる状態になり、結果的に油圧サーボ323の油
圧と平衡する。実際上は油路2においても油洩れ
があるため、入力側プーリ31は徐々に拡げられ
てトルク比Tが増加する方向に変化して行く。従
つて第31図Aに示すように、スプール812が
平衡する位置においては、ドレインポート814
を閉じ、油路1はやや開いた状態となるようスプ
ール812とのランドエツジにフラツトな切り欠
き812aを設け、油路2における油洩れを補う
ようにしている。 (アツプシフト時) 第31図Bに示す如く電気制御回路の出力によ
りソレノイド弁85がONされる。これにより油
室816が排圧されるため、スプール812は図
示左方に動かされ、スプール812の移動に伴
い、油室815もドレインポート813から排圧
されるが、スプリング811の作用でスプール8
12は図示左端に設定される。 この状態では油路1のライン圧がポート818
を介して油路2に供給されるため油圧サーボ31
3の油圧は上昇し、入力側プーリ31は閉じられ
る方向に作動してトルク比Tは減少する。従つて
ソレノイド弁85のON時間を必要に応じて制御
することによつて所望のトルク比だけ減少させア
ツプシフトを行う。 (ダウンシフト時) 第31図Cに示す如く電気制御回路の出力によ
りソレノイド弁84がONされ、油室815が排
圧される。スプール812は油室816のライン
圧により図示右方に動かされ、油路2はドレイン
ポート814と連通して排圧され、入力側プーリ
31は拡がる方向に作動してトルク比増大する。
このようにソレノイド弁84のON時間を制御す
ることによりトルク比を増大させダウンシフトさ
せる。 以上のように、入力側(ドライブ側)プーリ3
1の油圧サーボ313には、トルクレシオ制御弁
81の出力油圧が供給され、出力側(ドリブン
側)プーリ32の油圧サーボ323にはライン圧
が導かれており、入力側油圧サーボ313の油圧
をPi、出力側油圧サーボ323の油圧をPoとす
ると、Po/Piはトルク比Tに対して第32図の
グラフに示す如き特性を有し、例えば、スロツト
ル開度θ=50%、トルク比T=1.5(図中a点)で
走行している状態からアクセルを緩めてθ=30%
とした場合、Po/Piがそのまま維持されるとき
はトルク比T=0.87の図中b点に移行し、逆にト
ルク比T=1.5の状態を保つ場合には、入力側プ
ーリを制御するトルク比制御機構80の出力によ
りPo/Piの値を増大させ図中c点の値に変更す
る。このようにPo/Piの値を必要に応じて制御
することにより、あらゆる負荷状態に対応して任
意のトルク比に設定できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は車両用Vベルト式無段変速機の概略
図、第2図は本発明の無段変速機における油圧制
御回路の1実施例を示す図、第3図はマニユアル
弁の作動を説明するための図、第4図はデイテン
ト弁およびスロツトル弁の作動を説明するための
図、第5図はトルクレシオ弁の作動を説明するた
めの図、第6図は本発明の1実施例を示す電気制
御回路の構成図、第7図は油圧制御回路の必要ラ
イン圧特性をを示す図、第8図はスロツトル圧の
特性を示す図、第9図、第10図および第11図
は本発明の制御装置により得られるライン圧特性
を示す図、第12図および第13図は電気制御回
路における処理の流れを説明するための図、第1
4図はシフト制御機構の作動を説明するための
図、第15図は制御用パルスの波形図、第16図
は入力側および出力側の油圧サーボの供給油圧の
特性を示す図、第17図はソレノイド圧の特性を
示す図、第18図はシフト制御弁の出力油圧の特
性を示す図、第19図はシフトシヨツクコントロ
ール処理を説明するための図、第20図はエンジ
ンの最良燃費動力線を示す図、第21図はエンジ
ンの出力性能の特性を示す図、第22図は流体伝
達機構の性能曲線を示す図、第23図はエンジン
の等燃費率曲線を示す図、第24図は最良燃費フ
ルードカツプリング出力曲線を示す図、第25図
は最良燃費フルードカツプリング出力回転数の特
性を示す図、第26図、第27図、第29図は電
気制御回路における処理の流れを説明するための
図、第28図、第30図は制御用設定データを説
明するための図、第31図はトルク比制御装置の
作動を説明するための図、第32図はトルク比と
入出力側油圧サーボの圧力比との関係を示す図、
第33図は従来の無段変速機の概略図である。 30…Vベルト式無段変速機、31…入力側プ
ーリ、32…出力側プーリ、33…Vベルト、6
0…油圧調整装置、80…トルク比制御装置、3
11,321…固定フランジ、312,322…
可動フランジ、313,323…油圧サーボ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 それぞれ入力軸及び出力軸に取り付けられ固
    定フランジ、可動フランジ及び該可動フランジに
    設けられた油圧サーボを有する実効径が可変の入
    力側及び出力側プーリと、これらプーリ間に張設
    された駆動ベルトからなり、前記入力側及び出力
    側プーリの何れか一方の油圧サーボに油圧を供給
    することにより駆動ベルトの挟持力を発生させ、
    前記入力側及び出力側プーリの何れか他方の油圧
    サーボに油圧を選択的に供給することにより前記
    両プーリの実効径を油圧により調節して入出力軸
    間のトルク比を制御する車両用Vベルト式無段変
    速機の油圧調整装置において、 油圧源と、該油圧源からの作動油を前記一方の
    油圧サーボに供給するライン圧に調圧するレギユ
    レータ弁と、 ライン圧を入出力軸間のトルク比の増大に応じ
    て増加するように制御する制御手段とを有し、 該制御手段がトルク比に応じた油圧を発生し、
    所定トルク比における必要最小限のベルト挟持力
    を確保する手段を備えることを特徴とする車両用
    Vベルト式無段変速機の油圧調整装置。 2 前記制御手段は、入出力軸間のトルク比に応
    じた油圧を発生するトルクレシオ弁であり、前記
    レギユレータ弁は、前記トルクレシオ弁の出力油
    圧を入力して入出力軸間のトルク比に応じたライ
    ン圧を出力することを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の車両用Vベルト式無段変速機の油圧
    調整装置。 3 前記トルクレシオ弁は入出力軸間のトルク比
    に応じて油圧が供給される複数の供給油路を有
    し、該供給油路が前記レギユレータ弁の増圧側の
    油室に連絡され、入出力軸間のトルク比に応じて
    ライン圧を制御するようにしたことを特徴とする
    特許請求の範囲第2項記載の車両用Vベルト式無
    段変速機の油圧調整装置。 4 前記トルクレシオ弁は前記プーリの可動プー
    リの変位量を検出して、該変位量に応じて前記供
    給油路にライン圧を供給するように作用すること
    を特徴とする特許請求の範囲第2項記載の車両用
    Vベルト式無段変速機の油圧調整装置。
JP5844289A 1989-03-10 1989-03-10 車両用vベルト式無段変速機の油圧調整装置 Granted JPH023749A (ja)

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