JPH0478365A - 無段変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、無段変速機の制御装置に関するものである。

（ロ）従来の技術 従来の無段変速機の制御装置として、例えば実開昭６４
−２７５６３号公報に示されるものがある。この無段変
速機は口・ンクア・ンブ機構付きのトルクコンバータを
備えている。口・ンクア・ンブ機構の締結及び解放の制
御は、ロックアツプソレノイドによって切換ねるロック
アツプ制御弁によって行われる。一方、無段変速機の変
速制御は、変速用モータによって制御される変速制御弁
によって行われる。ロックアツプ制御弁の制御と変速制
御弁による変速制御とは互いに独立して行われる。

（ハ）発明か解決しようとする課題 しかしなから、上記のような従来の無段変速機の制御装
置には、ロックアツプソレノイド、電子制御装置なとか
故障した場合に、ロックアツプ機構が締結状態のままと
なるｉ”Ｊ能性かあるという問題点がある。すなわち、
ロックアツプソレノイド、電子制御装置などの故障によ
ってロックアツプソレノイドがロックアツプ機構締結側
に固定された状態になると、常にロックアツプ機構か締
結状態に保持されφ。この状態て車両が停止するとエン
ジンが停止することになる。また、この状態てエンジン
を始動させて発進動作を行おうと４−ると、やはりエン
ジンか停止し、結局走行不能となる。本発明はこのよう
な課題を解決することを［ｌ的としている。

（ニ）課題を解決１−るための手段 本発明は、変速比指令部材が所定の変速比よりも大きい
変速比を指令する状態てはロックアツプ機構か必ず解放
状態となるように油圧回路を構成−４−ることによって
、上記課題を解決する。すなわち、本発明は、ロックア
ツプ機構（１２ｄ）付き流体伝動装置（１２）を備えた
無段変速機の制御装置であって、指令される変速比に応
して軸方向に移動する変速比指令部材（１５４）の軸方
向位置に応して、指令される変速比が実現されるように
油圧を調整する変速制御弁（１５０）を有するものを前
提としており、変速比指令部材が油路（５５１，５５３
，５４０）の切換を制御可能なスプールとして構成され
ており、このスプールは所定の変速比よりも大きい変速
比を指令する位置では他の条件にかかわらずロックアツ
プ機構な解放状態とするように油路を接続するように構
成されていることを特徴としている。

（ホ）作用 変速比指令部材か所定変速比よりも大側に移動すると、
油路の接続状態がロツアップ機構を必ず解放する状態に
切換ねる。例えば、変速比か」−配所定値よりも小さい
場合にはロックアツプ制御弁にロックアツプソレノイド
によって制御された油圧を供給していた状態を、ロック
アツプ制御弁に一定圧を供給する状態に切換え、これに
よってロックアツプ制御弁をロックアツプ機構解除側に
固定する。こうすることによってロックアツプ機構は必
ず解放され、電子制御装置などの故障によってロックア
ツプソレノイドがロックアツプ機構締結側に固定された
ような場合てあっても、ロックアツプ機構が締結される
ことはない。

（へ）実施例 （第１実施例） 第１〜３図に第１実施例を示す。第２図に摩擦車式無段
変速機を骨組図として示す。エンジンのクランク軸１０
から回転力か人力されるトルクコンバータ１２はポンプ
インペラ１２ａ、タービンランナ１２ｂ、ステータ１２
ｃ及びロックアツプクラッチ１２ｄを有している。ロッ
クアツプクラッチ１２ｄは、アプライ側油室１２ｅ及び
レリース側油室１２ｆの油圧に応してポンプインペラ１
２ａとタービンランナ１２ｂとを機誠的に連結又は切り
離し可能である。トルクコンバータ】２のタービンラン
ナ１２ｂと一体に回転するタービン軸１４は、前後進切
換機構１５と連結されている。前後進切換機構１５は、
遊星歯車機構１７、前進用クラッチ４０及び後進用ブレ
ーキ５０を有している。遊星歯車機構１７は、サンギア
１９と、２つのビニオンギア２１及び２３を有１−るビ
ニオンキャリア２５と、インターナルギア２７とからな
っている。同一径のど二オンギア２１及び２３は互いに
かみ合っており、またビニオンギア２１はインターナル
ギア２７とかみ合っており、ビニオンギア２３はサンギ
ア１９とかみ合っている。サンギア１９は常にタービン
軸１４と一体に回転するように連結されている。ビニオ
ンキャリア２５は前進用クラッチ４０によってタービン
軸１４と連結可能である。またインターナルキア２７は
後進用ブレーキ５０によってケーシング１１に固定可能
である。ピニオンキャリア２５は無段変速機構への伝達
軸３７と常に連結されている。

ケーシング１１内の前後進切換機構１５よりも下流側に
第１無段変速機構２２及び第２無段変速機構２４が設け
られている。第１無段変速機構２２は、人力ディスク２
６と、出力ディスク２８と、両者間の回転力を伝達する
一対の摩擦ローラ３０及び３１とを有している。入力デ
ィスク２６及び出力ディスク２８の摩擦ローラ３０及び
３１との接触面はトロイド面としである。人力ディスク
２６及び出力ディスク２８に対する岸掠ローラ３０及び
３１の接触状態を変えることにより、λカディスク２６
と出力ディスク２８との回転速度比を連続的に変えるこ
とができる。第２無段変速機構２４も、第１無段変速機
構２２と同様の人力ティスフ３２と、出力ティスフ３４
と、一対の摩擦ローラ３６及び３７とをイＩ−Ｌ／てい
る。たたし、人力ディスク３２及び出力ティスフ３４の
配置、９７は、第１無段変速機横２２とは逆としである
。１−なわち２出力テイスク２８及び出力ティスフ３４
か互いに隣接するように配置しである。入力ディスク２
６は、前述の伝達軸３７と一体に回転するように連結さ
れた人力軸３８の外周にホールスフライン６１を介して
支持されている。人力ディスク２６の背面側にカムフラ
ンジ４２か配置されている。カムフランジ４２及び入力
ディスク２６のＴｊいに対面するカム面にカムローラ４
６か設けられている。カムローラ４６は人力ディスク２
６とカムフランジ４２とか相対回転したとき人力ディス
ク２６を出力ディスク２８仰１に押圧する力を発生する
ような形状としである。カムフランジ４２、人力ディス
ク２６及びカムローラ４６によってローティングカム６
３か構成されている。

ＴＸ２無段変速機構２４の人力ディスク３２も人力軸３
８にボールスプライン６５を介して連結されている。人
力ディスク３２は皿ばね５１により常に出力ディスク３
４向きの力を受けている。第１無段変速機構２２の出力
ディスク２８及び第２無段変速機構２４の出力ディスク
３４はそれぞれ人力軸３８トに回転可能に支持されてい
る。出力ディスク２８及び出力ディスク３４と一体に回
転するように駆動歯車５５が設けられている。駆動歯車
５５は、人力軸３８と平行に配置された中間軸５９の一
端に一体に回転するように結合された従動歯車６０とか
み合っている。中間軸５９の他端側に一体に形成された
歯車６７は、アイドラ歯車６９を介して、出力軸６２と
一体の歯車７１とかみ合っている。

第１図に油圧制御回路を示す。この油圧制御回路は、変
速制御弁１５０、ライン圧調圧弁５０２、マニアル弁５
０６、ロックアツプコントロール弁５０８、一定圧調圧
弁５１０、プレッシャモディファイヤ弁５０４、レリー
フ弁５１２、アキュムレータコントロール弁５１４、ア
キュムレータ５１６、アキュムレータ５１７、前進用ク
ラッチアキュムレータ５１８、接進用ブレーキアキュム
レータ５２０、ソハースシンクロブｒ５２２、正逆切換
弁５２４、ロックアツプソレノイド５２６、ライン圧ソ
レノイド５２８などをイｆしており、これらは図示のよ
うに接続されており、またオイルポンプ１５、後述の変
速用油圧サーホ装置のハイ（変速比率）側油室５１６及
びロー（変速沈入）側油室５１８、前進用クラッチ４４
、後進用ブレーキ３６、トルクコンバータ１２のアプラ
イ側油室１２ｅ、トルクコンバータ１２のレリース側油
室１２ｆ、オイルクーラ５３０、オイルポンプ容量制御
室５３１　、　利滑回路５３２などとも図示のように接
続されている。

第１無段変速機構２２及び第２無段変速機構２４の油圧
サーボ装置を第１図中に簡略化して示す。第１無段変速
機構２２の摩擦ローラ３０及び３１をそれぞれ回転可能
に支持するローラ支持部材８３及び８５は、これの軸を
中心として回転可能かつ軸方向に移動可能に支持されて
いる。ローラ支持部材８３及び８５にはそれぞれピスト
ン８７及び８９が連結されており、ピストン８７及び８
９の両側にそれぞれハイ側油室５１６及びロー側油室５
１８か形成されている。ロー側油室５１８の油圧を相対
的に上昇させるほど変速比は大きくなる。第２無段変速
機構２４についても基本的には同様の構成であり、ハイ
側油室５１６及びロー側油室５１８を有しており、ロー
側油室５１８の油圧を相対的に上昇させるほど変速比は
大きくなる。

ライン圧調圧弁５０２はオイルポンプ１５からの吐出圧
か供給される油路５３４の油圧（ライン圧）を調整する
。プレッシャモディファイヤ弁５０４はロックアツプソ
レノイド５２６の作動状態に応じて油路５３８の油圧を
調整し、この油圧をライン圧調圧弁５０２に供給する。

変速制御弁１５０はステップモータ１５２の作動に応し
て後述のようにハイ側油室５１６及びロー側油室５１８
への油圧の配分を調整し、所定の変速比を実現する。マ
ニアル弁５０６は油路５３４がら供給されるライン圧を
セレクトレバーの位置に応して萌゛進用クラッチ４４又
は後進用ブレーキ３６に供給し、前後進の切換を行う。

ロックアツプコントロール弁５０８は、チューティ比制
御されるロックアツプソレノイド５２６によって１）ｔ
らねる油圧に応してアプライ側油室１２ｅ及びレリース
側油室１２ｆへの油圧の供給方向及び油圧値を調整し、
ロックアツプクラッチ１２ｄの締結・解放を制御する。

一定圧調圧弁５１０はロックアツプソレノイド５２６、
ライン圧ソレノイド５２８などによって利用される一定
圧を調圧し、油路５４０へ出力する。レリーフ弁５１２
はトルクコンバータ１２に供給される油圧か一定値を越
えないようにするかである。アキュムレータコントロー
ル弁５１４はライン圧ソレノイド５２８の作動に応じて
油路５４２の油圧を調整する弁である。油路５４２の油
圧はライン圧調圧弁５０２に作用しているのて、ライン
圧ソレノイド５２８によってライン圧を制御することが
できることになる。また、油路５４２の油圧は前進用ク
ラッチアキュムレータ５１８及び後進用ブレーキアキュ
ムレータ５２０の背圧として作用している。アキュムレ
ータ５１６は油路５３８の油圧変化を緩和し、またアキ
ュムレータ５１７は油路５４２の油圧変化を緩和し、こ
れによって、ライン圧が振動しないようにしている。前
進用クラッチアキュムレータ５１８は前進用クラッチ４
４の油圧の立ち上かりを緩和する。後進用ブレーキアキ
ュムレータ５２０は後進用ブレーキ３６の油圧の立ち上
がりを緩和する。リバースシンクロ弁５２２は後進時に
無段変速機構を一定変速比状態とする弁である。正逆切
換弁５２４は前進時と後進時との油圧サーボ装置の作動
状態を逆転するための弁である。

次に本発明と直接関連するステップモータ１５２、変速
制御弁１５０などについて更に詳細に説明する。変速制
御弁１５０は、ステップモータ１５２によってビニオン
１５２ａ及びラック１５４ｃを介して軸方向に駆動され
る変速比指令部材１５４と、スリーブ１５６と、スリー
ブ１５６の内径部にはめ合わされるスプール１５８と、
スプール１５８を第１図中で下方に押すスプリング１６
０とを有している。なお、スリーブ１５６とスプール１
５８との間のスプリング１６１は、変速比指令部材１５
４とスリーブ１５６との結合部の遊びを押さえるための
ものである。変速比指令部材１５４とスリーブ１５６と
はビン１５７によって連結されている。ビン１５７によ
る連結は、第３図に示すように、ビン１５７を軸直交方
向に長い長穴１５６ａにはめ合わせることによフて行わ
れており、これによって変速比指令部材１５４とスリー
ブ１５６とは軸方向には一体に移動するが、回転方向及
び軸直交方向には相対移動可能となっている。このため
、変速比指令部材１５４及びスリーブ１５６の全長は長
いものとなっているか、両者間に無理な力が作用するこ
とはなく、バルブスティックなどが発生しにくくなって
いる。スプール１５８はスプリング１６０によフてリン
ク１４２に押付けられている。リンク１４２の他端側は
カム１３６の斜面１４０と接触している。したがって、
カム１３６の回転に応じてリンク１４２か揺動する。カ
ム１３６はローラ支持部材１８５と一体に回転するよう
に構成されている。スプール１５８は変速比定状態では
常にスリーブ１５６に対して所定の軸方向位置にあり、
油路１６６及び１６８に所定圧力差の油圧を供給し、ま
たスプール１５８は変速状態ではその位置に応して油路
５３４から供給されるライン圧を油路１６６及び油路１
６８に配分して、両油路の圧力差を変化させる。変速比
指令部材１５４にはランド１５４ａ及び１５４ｂか設け
られており、これによって油路５４０、油路５５１及び
油路５５３の接続状態を変化させる。

すなわち、最小変速比の状態から最大変速比に近い所定
の変速比までの間は、変速比指令部材１５４は油路５５
３と油路５５１とを接続させている。一方、所定変速比
よりも大きい変速比になると、油路５５１と油路５４０
とが接続され、油路５５３が遮断される。油路５５３は
ロックアツプソレノイド５２６によって調整された油圧
が供給される油路である。油路５５１はロックアツプコ
ントロール弁５０８の一端のボートと接続される油路で
ある。油路５４０は一定圧調圧弁５１０から律に一定圧
か供給されている油路である。なお、ロックアツプコン
トロール弁「５０８は油路５５】から作用する油圧か低
い場合にはロックアツプクラッチ１２ｄを締結させ、油
路５５１の油圧か高くなるとロックアツプクラッチ１２
ｄを解放するように構成されている。

次に、この実施例の動作について説明する。図ンハして
ないコントロールユニットからの指令信号に応じてステ
ップモータ１５２か作動し、指令された変速比に応じて
変速比指令部材１５４を所定軸方向位置に移動させる。

変速比指令部材１５４とピン１５７によって連結された
スリーブ１５６は変速比指令部材１５４に応じて軸方向
に移動し、ハイ側油室５１６及びロー側油室５１８への
供給油圧への圧力差を制御し、変速比を変化させる。変
速比の変化はカム１３６及びリンク１４２を介してスプ
ール１５８にフィードバックされ、スプール１５８はハ
イ側油室５１６とロー側油室５１８とを所定の圧力差と
する状態て安定する。

こうすることによって、変速比指令部材１５４の位置に
応して変速比が変化することになる。指令される変速比
か最大値に近い所定値よりも小さい状態では、変速比指
令部材１５４は油路５５３．と油路５５１とを接続して
いるので、ロックアツプソレノイド５２６によって調整
された油圧が油路５５３及び油路５５１を介してロック
アツプコントロール弁５０８の第１図中上端部のポート
に作用することになる。したがって、ロックアツプソレ
ノイド５２６の作動状態に応じてロックアツプクラッチ
１２ｄの締結・解放の＄４１　ｍか行ねねることになる
。ロックアツプソレノイド５２６は図示してないコント
ロールユニットからの信号によって作動し、所定の運転
条件でロックアツプクラッチ１２ｄを締結させる。

次に、ステップモータ】５２に指令される変速比が上記
所定値よりも大きくなると、変速比指令部材１５４は第
１図中上端分に示すように位置し、油路５５１と油路５
４０とを連通させる。したがって、油路５５１に油路５
４０の一定圧が供給される。この一定圧がロックアツプ
コントロール弁５０８に作用するため、ロックアツプコ
ン［・ロール弁５０８は第１図中上端半分に示す状態と
なり、ロックアツプクラッチ１２ｄを解放させる。この
状態ではロックアツプソレノイド５２６かどのような油
圧を油路５５３に出力・していても油路５５３は遮断さ
れているのて、ロックアツプコントロール弁５０８には
影習を与えない。すなわち、ロックアツプソレノイド５
２６の作動状態にかかわらず、ロックアツプコントロー
ル弁５０８はロックアツプクラッチ解放側に位置するこ
とになる。結局、指令される変速比が所定値よりも大き
い場合にはロックアツプクラッチ１２ｄは必ず解放され
ることになる。したがって、コントロールユニットの故
障などによってロックアツプソレノイド５２６か油路５
５３の油圧を低くする状態で固定されたとしても、変速
比が所定値よりも大きくなりさえすれば、ロックアップ
クラッチ１２ｄは必ず解放されることになる。低車速時
には指令される変速比は最大変速比になるのて、コント
ロールユニットなどの故障か発生したとしても低車速状
態ではロックアツプクラッチ１２ｄが解放され、エンジ
ンか停止することはない。

（第２実施例） 第４図に第２実施例を示す。第２図に示す変速制御弁１
５０以外の構成は第１実施例と同様である。この第２実
施例は、変速比指令部材１５４とスリーブ１５６とを、
軸方向に長い長穴１９１及びビン１９３を介して連結し
、ビン１９３と変速比指令部材１５４との間にスプリン
グ１９５を配置したものである。また、変速比指令部材
１５４のラントは変速比指令部材１５４が変速比の最大
値に達するまでは油路５５３と油路５５１とを接続し、
変速比指令部材１５４か変速比の最大値を越えてオーバ
ストロークしたとき油路５５１と油路５４０とを接続す
るように構成されている。

この′ｆＪ２実施例ては、最小変速比と最大変速比との
間の変速比か指令されている場合には変速比指令部材１
５４とスリーブ１５６とは一体に移動して変速比の制御
か行われ、また油路５５３と油路５５１とが接続されて
いるためロックアツプソレノイド５２６によるロックア
ツプコントロール弁５０８の制御が行われる。一方、最
大変速比を越える変速比か指令されると、変速比指令部
材１５４はオーバストロークする。しかし、スリーブ１
５６は最大変速位置から移動せず、スプリング１９５か
圧縮されることになる。ずなわち、ビン１９３長穴１９
１及びスプリング１９５によってイールド機構か構成さ
れている。変速比指令部材１５４かオーバストロークす
ることによって油路５５１と油路５４０とか接続され、
ロックアツプクラッチ１２ｄは解放状態とされる。した
かって、コントロールユニット、ロックアツプソレノイ
ド５２６などか故障した場合にも、最大変速比以上の変
速比か指令されると、ロックアツプクラッチ１２ｄが解
放され、エンジン停止なとの発生を防止することかでき
る。また、スリーブ】５６は最大変速比以上の変速比の
位置まて移動することはないので、許容される以上の変
速比となって無段変速機構が破損するどいフだ事態の発
生を防止することができる。

（１・）発明の詳細 な説明してきたように、本発明によると、変速比指令部
材が所定の変速比よりも大きい変速比を指令する位置に
なったとき、ロックアツプ機構を強制的に解放状態とす
るように油圧回路を構成したので、コントロールユニッ
ト、ロックアツプソレノイドなどが故障した場合であっ
ても、上記所定の変速比よりも変速比大側ではロックア
ツプ機構か必ず解放される。したがって、故障か発生し
た場合であっても、エンジンが停止して走行することが
てきないといった事態の発生を防止することかてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図は油圧回路を示す図、第２図は無段変速機の断面
図、第３図は変速比指令部材とスリーブとの連結部を示
す図、第４図は第２実施例を示す図である。 １５０・・・変速制御弁、１５２・・・ステップモータ
、１５４・・・変速比指令部材、１５６・・・スリーブ
、１５７・・・ビン、５４０．５５１，５５３・・・油
路、 ５０８・・・ロックアツプコントロール弁、５２６・・
・ロックアツプソレノイド。 ＋：ｆ　：ＪＦｍ願人　　日産自動車株式会社代 理 人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ロックアップ機構付き流体伝動装置を備えた無段変
   速機の制御装置であって、指令される変速比に応じて軸
   方向に移動する変速比指令部材の軸方向位置に応じて、
   指令される変速比が実現されるように油圧を調整する変
   速制御弁を有する無段変速機の制御装置において、 変速比指令部材が油路の切換を制御可能なスプールとし
   て構成されており、このスプールは所定の変速比よりも
   大きい変速比を指令する位置では他の条件にかかわらず
   ロックアップ機構を解放状態とするように油路を接続す
   るように構成されていることを特徴とする無段変速機の
   制御装置。 ２、変速比指令部材と変速制御弁の１構成部材とが、軸
   方向には一体に移動するが軸直交方向及び回転方向には
   相対移動可能であるように、ピン及びこれがはまり合う
   軸直交方向の長穴によって連結されている請求項１記載
   の無段変速機の制御装置。 ３、上記所定の変速比が無段変速機に許容される最大変
   速比以上の変速比であり、変速比指令部材と変速制御弁
   の１構成部材とが、指令される変速比が最小変速比と最
   大変速比との間は両者が一体に移動するように連結する
   とともに指令される変速比が最大変速比以上では変速制
   御弁の上記１構成部材が軸方向への移動を停止した後も
   変速比指令部材が変速比大側に移動可能とするイールド
   機構を介して連結されている請求項１記載の無段変速機
   の制御装置。