JPH0674840B2 - 無段変速機の変速制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、無段変速機の変速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変速制御装置としては、例えば特開
昭58-170958号公報に示されるものがある。この無段変
速機の変速制御装置は、ブレーキが踏まれると同時に駆
動プーリ側の油圧の排出を開始させて変速比大側への変
速を開始させるように構成されている。また、特開昭58
-170959号公報には、スロットルが全閉となると同時に
変速比大側への変速を開始させる変速制御装置が示され
ている。これらの変速制御装置は、特定の運転条件（す
なわち、ブレーキ使用又はスロットル全閉）から、エン
ジンブレーキの必要を予見し、ただちに変速比大側への
変速を開始させることによって、エンジンブレーキ効果
を速やかに得ようとするものである。これによって変速
速度が遅い無段変速機の場合であっても比較的迅速にエ
ンジンブレーキ効果を得るようにすることができる。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかし、上記のような無段変速機の変速制御装置には、
ブレーキ使用時又はスロットル全閉時には必ず変速比大
側への変速が開始されるため、運転者が実際に必要とす
る以上に頻繁に変速が行われてエンジンブレーキが作用
するため、運転フィーリングが好ましくないという問題
点がある。例えば、前方の車の走行状態に追従してアク
セルペダルの踏み込み量を減らすと、変速が行われて意
図した以上のエンジンブレーキが作用することになり、
円滑な運転が損なわれることになる。

一方、本出願人の出願に係る特願昭60-44580号にはスロ
ットルが急速に閉じられた場合にのみ変速比大側への変
速を行わせるようにした無段変速機の変速制御装置が記
載されている。これにより必要以上にエンジンブレーキ
が作用することを防止することができる。しかし、この
無段変速機の変速制御装置の場合には、駆動プーリと接
続されたポートの開閉を制御するスプールのランドの両
側に軸方向に長いテーパ部が設けられており、スプール
がどの位置にあってもこのポートを通る油の流れに対し
て絞り効果を発生するようになっているため、急変速必
要時に変速比大側に変速させるように変速モータを制御
しても駆動プーリから排出される油が上記ポートで絞り
効果を受けるため、駆動プーリの可動部は所定以上の速
度で移動することができない。このため、変速比大側へ
の変速応答性が悪く、例えば急ブレーキをかけて車輪を
ロックさせたような場合、出力軸が回転しなくなるため
検出される車速が０となって変速比は大側に変化しよう
とするが、変速が開始された後、多少の時間をおいてア
クセルペダルを踏むと、プーリはまだ変速比大側への変
速中であり、駆動プーリから油を排出している途中であ
るので、Ｖベルトに対して摩擦力が十分作用していない
ため、Ｖベルトの滑りを発生して動力伝達ができず、ま
たＶベルトが摩耗するという問題を生ずる。本発明はこ
のような問題点を解決することを目的としている。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は、変速比大側への急変速を必要とする状態で
は、駆動プーリからの排出油に対する変速制御弁におけ
る絞り効果を除去することにより、上記問題点を解決す
る。すなわち、本発明による変速制御装置は、それぞれ
固定円すい板及び可動円すい板から成る駆動プーリ及び
従動プーリと、両プーリ間に巻き掛けられるＶベルト
と、変速モータと、変速モータの回転に応じて軸方向に
移動するロッドと、両プーリの可動円すい板に作用する
油圧を制御可能な変速制御弁と、変速比検出部材によっ
て検出される可動円すい板の移動を変速制御弁にフィー
ドバックするようにロッド、変速制御弁及び変速比検出
部材を連結するリンクと、を有する無段変速機に適用さ
れたものであり、駆動プーリと連通する油路と接続され
た変速制御弁のポート及びこのポートの開閉状態を制御
するスプールのランドが、変速比検出部材が最も変速比
大側にありかつ変速モータによって移動するロッドが最
も変速比大側にあるときに、上記ポートが完全に開放状
態となるような関係に構成されている。

（ホ）作用 変速比が比較的小さい状態で走行中に変速比大側への急
変速が指令されて変速モータが回転すると、リンクを介
して変速制御弁のスプールが移動し、駆動プーリの可動
円すい板に作用していた油圧が排出され始める。この状
態においては、駆動プーリと連通する油路と接続された
変速制御弁のポートは完全に開放状態となって駆動プー
リの油圧は急速に排出される。これにより、駆動プーリ
の可動円すい板が移動し、変速比検出部材もこれに応じ
て変速比大側に移動し、これにより変速制御弁のスプー
ルも移動するが、変速比が最も大きい状態になっても上
記ポートの完全開放状態は保持される。従って、変速比
大側への変速中常に駆動プーリの油圧は絞り効果を受け
ることなく急速に排出され、迅速な変速が行われる。例
えば、急激にブレーキを作用させて比較的短い時間の後
でアクセルペダルを踏むような運転を行ったとしても、
アクセルペダルを踏んだ時点では変速比大側への変速が
完了しており、Ｖベルトには摩擦力が作用可能な状態と
なっているため、Ｖベルトの滑りを発生することはな
い。

（ヘ）実施例 第２図に本発明が適用される無段変速機の動力伝達機構
を示す。この無段変速機はフルードカップリング12、前
後進切換機構15、Ｖベルト式無段変速機構29、差動装置
56等を有しており、エンジン10の出力軸10aの回転を所
定の変速比及び回転方向で出力軸66及び68に伝達するこ
とができる。この無段変速機は、フルードカップリング
12（ロックアップ油室12a、ポンプインペラー12b、ター
ビンランナ12c等を有している）、回転軸13、駆動軸1
4、前後進切換機構15、駆動プーリ16（固定円すい板1
8、駆動プーリシリンダ室20（室20a、室20b）、可動円
すい板22、等からなる）、遊星歯車機構17（サンギア1
9、ピニオンギア21、ピニオンギア23、ピニオンキャリ
ア25、インターナルギア27等から成る）、Ｖベルト24、
従動プーリ26（固定円すい板30、従動プーリシリンダ室
32、可動円すい板34等から成る）、従動軸28、スラスト
ベアリング31、インナーレース31a、アウターレース31
b、ボール31c、前進用クラッチ40、駆動ギア46、アイド
ラギア48、後進用ブレーキ50、アイドラ軸52、ピニオン
ギア54、ファイナルギア44、ピニオンギア58、ピニオン
ギア60、サイドギア62、サイドギア64、出力軸66、出力
軸68などから構成されているが、これらのものについて
の詳細な説明は省略する。なお、説明を省略した部分の
構成については本出願人の出願に係る特願昭59-226706
号に記載されている。

第１図に無段変速機の油圧制御装置を示す。この油圧制
御装置は、オイルポンプ101、ライン圧調圧弁102、マニ
アル弁104、変速制御弁106、調整圧切換弁108、変速モ
ータ（ステップモータ）110、変速操作機構112、スロッ
トル弁114、一定圧調圧弁116、電磁弁118、カップリン
グ圧調圧弁120、ロックアップ制御弁122等を有してお
り、これらは互いに図示のように接続されており、また
前進用クラッチ40、後進用ブレーキ50、フルードカップ
リング12、ロックアップ油室12a,駆動プーリシリンダ室
20及び従動プーリシリンダ室32とも図示のように接続さ
れている。本発明と直接関連する変速制御弁106、変速
操作機構112など以外のこれらの弁等についての詳細な
説明は省略する。説明を省略した部分については前述の
特願昭59-226706号に記載されている。なお、第１図中
の各参照符号は次の部材を示す。ピニオンギア110a、タ
ンク130、ストレーナ131、油路132、リリーフ弁133、弁
穴134、ポート134a〜ｅ、スプール136、ランド136a〜
ｂ、油路138、一方向オリフィス139、油路140、油路14
2、一方向オリフィス143、弁穴146、ポート146a〜ｇ、
スプール148、ランド148a〜ｅ、スリーブ150、スプリン
グ152、スプリング154、変速比検出部材158、油路164、
油路165、オリフィス166、オリフィス170、弁穴172、ポ
ート172a〜ｅ、スプール174、ランド174a〜ｅ、スプリ
ング175、油路176、オリフィス177、リンク178、油路17
9、ピン181、ロッド182、ランド182a〜ｂ、ラック182
c、ピン183、ピン185、弁穴186、ポート186a〜ｄ、油路
188、油路189、油路190、弁穴192、ポート192a〜ｇ、ス
プール194、ランド194a〜ｅ、負圧ダイヤフラム198、オ
リフィス199、オリフィス202、オリフィス203、弁穴20
4、ポート204a〜ｅ、スプール206、ランド206a〜ｂ、ス
プリング208、油路209、フィルター211、オリフィス21
6、ポート222、ソレノイド224、プランジヤ224a、スプ
リング225、弁穴230、ポート230a〜ｅ、スプール232、
ランド232a〜ｂ、スプリング234、油路235、オリフィス
236、弁穴240、ポート240a〜ｈ、スプール242、ランド2
42a〜ｅ、油路243、油路245、オリフィス246、オリフィ
ス247、オリフィス248、オリフィス249、チョーク形絞
り弁250、リリーフバルブ251、チョーク形絞り弁252、
保圧弁253、油路254、クーラー256、クーラー保圧弁25
8、オリフィス259、切換検出スイッチ278。

変速制御弁106は、５つのポート172a,172b,172c,172d及
び172eを有する弁穴172と、この弁穴172に対応した３つ
のランド174a、174b及び174cを有するスプール174と、
スプール174を図中左方向に押すスプリング175とから成
っている。172bは油路176を介して駆動プーリシリンダ
室20と連通しており、またポート172a及び172eはドレー
ンポートである。なお、ポート172aの出口にはオリフィ
ス177が設けてある。ポート172dは油路179を介して従動
プーリシリンダ室32と連通している。ポート172cはライ
ン圧回路である油路132と連通してライン圧が供給され
ている。スプール174の左端は後述の変速操作機構112の
リンク178のほぼ中央部にピン181によって回転自在に連
結されている。ランド174bは軸方向両側にテーパ状部17
4b′及び174b″を有している。ポート172cに供給される
ライン圧はポート172bに流れ込むが、この一部はポート
172aへ排出されるので、ポート172bの圧力は流入する油
と排出される油の比率によって決定される圧力となる。
従って、スプール174が左方向に移動するに従ってポー
ト172bのライン圧側のすきまが大きくなり排出側のすき
まが小さくなるのでポート172bの圧力は次第に高くなっ
ていく。なお、テーパ状部174b′は比較的軸方向長さを
短くしてある。一方、ポート172dには通常はポート172c
のライン圧が供給されている。ポート172bの油圧は、油
路176を介して駆動プーリシリンダ室20へ供給され、ま
たポート172dの油圧は油路179を介して従動プーリシリ
ンダ室32に供給される。従って、スプール174が左方向
に移動すると、駆動プーリシリンダ室20の圧力は高くな
って駆動プーリ16のＶ字状みぞの幅が小さくなり、他
方、従動プーリ26のＶ字状プーリみぞの幅が大きくな
る。すなわち、駆動プーリ16のＶベルト接触半径が大き
くなると共に従動プーリ26のＶベルト接触半径が小さく
なるので、変速比は小さくなる。逆にスプール174を右
方向に移動させると、上記とまったく逆の作用により、
変速比は大きくなる。

変速操作機構112のリンク178はそのほぼ中央部において
変速制御弁106のスプール174とピン181によって結合さ
れているが、リンク178の一端は変速比検出部材158とピ
ン183によって結合されており、また他端はロッド182に
ピン185によって結合されている。ロッド182はラック18
2cを有しており、このラック182cは変速モータ110のピ
ニオンギア110aとかみ合っている。このような変速操作
機構112において、図示してない変速制御装置によって
制御される変速モータ110のピニオンギア110aを回転す
ることにより、ロッド182を例えば図中右方向に移動さ
せると、リンク178はピン183を支点として時計方向に回
転し、リンク178に連結された変速制御弁106のスプール
174を右方向に動かす。これによって、駆動プーリ16の
可動円すい板22が第１図中で左方向に移動して駆動プー
リ16のＶ字状プーリみぞ間隔は大きくなり、同時にこれ
に伴って従動プーリ26のＶ字状プーリみぞ間隔は小さく
なり、変速比は大きくなる。リンク178の一端はピン183
によって変速比検出部材158と連結されているので、可
動円すい板22の移動に伴って変速比検出部材158が第１
図中で左方向に移動すると、今度はリンク178の他端側
のピン185を支点としてリンク178は時計方向に回転す
る。このためスプール174は左方向に引き戻されて、駆
動プーリ116及び従動プーリ26を変速比が小さい状態に
しようとする。このような動作によってスプール174、
駆動プーリ16及び従動プーリ26は、変速モータ110の回
転位置に対応して所定の変速比の状態で安定する。変速
モータ110を逆方向に回転した場合も同様である。従っ
て、変速モータ110を所定の変速パターンに従って作動
させると、変速比はこれに追従して変化することにな
り、変速モータ110を制御することによって無段変速機
の変速を制御することができる。

変速モータ110は、変速制御装置から送られてくるパル
ス数信号に対応して回転位置が決定される。変速制御装
置からのパルス数信号は所定の変速パターンに従って与
えられる。

次に、本実施例の作用を説明する。

比較的変速比の小さい状態で定常的に走行しているとき
には、変速制御弁112のスプール174、ロッド182、変速
比検出部材158、及びリンク178は第１図に示すような状
態にある。この状態で変速モータ110を変速比大側に急
速に作動させると、ロッド182は第１図中で右方向に移
動し、最も変速比大側の位置（すなわち、変速基準スイ
ッチ298をオンとする位置）まで移動する。このため、
リンク178はピン183を支点として第１図中で時計方向に
回動し、変速制御弁112のスプール174を第１図中で大き
く右方向へ移動させる。この状態を第３図に示す。スプ
ール174の移動によってポート172bが完全に開放される
と共にドレーンポート172aと連通するため、駆動プーリ
シリンダ室20の油圧は急速に排出される。駆動プーリシ
リンダ室20の油圧が排出されるにしたがって駆動プーリ
の可動円すい板22は変速比大側、すなわち第１図中で左
方向に移動し、最終的には最も変速比大の位置に達す
る。この状態を第４図に示す。この可動円すい板22が最
も変速比大側の位置に移動した状態においても変速制御
弁112のスプール174のランド174bに設けられたテーパ状
部174b′はポート172bに対して絞り効果を与えないよう
に配置されている。従って、駆動プーリシリンダ室20の
油圧は可動円すい板22が変速比大の位置まで移動するま
での間、すなわち変速比大側への変速が完了するまでの
間、絞り効果を受けることなく急速に排出され続ける。
従って、変速比大側への変速は極めて急速の行われる。
これにより、急ブレーキの作動によって車輪がロック
し、駆動プーリ及び従動プーリが回転しないような場合
においても急速に変速を行わせることができ、短時間後
の再駆動時においてもＶベルトの滑りの発生を防止する
ことができる。

（ト）発明の効果 以上説明してきたように、本発明によると、変速比大側
への急変速時には駆動プーリの油圧が変速制御弁による
絞り効果を受けることなく排出されるようにしたので、
変速比大側への変速が急速に行われる。これにより、変
速比大側への変速から再駆動する際のＶベルトの滑りの
発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による無段変速機の変速制御装置を示す
図、第２図は無段変速機の骨組図を示す図、第３図は変
速モータが変速比大側に回転したときの変速操作機構を
示す図、第４図は可動円すい板が変速比大側に移動した
状態の変速操作機構を示す図である。 16……駆動プーリ、24……Ｖベルト、26……従動プー
リ、106……変速制御弁、110……変速モータ、158……
変速比検出部材、172b……ポート、174b……ランド（17
4b′、174b″……テーパ状部）、178……リンク、182…
…ロッド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】それぞれ固定円すい板及び可動円すい板か
   ら成る駆動プーリ及び従動プーリと、両プーリ間に巻き
   掛けられるＶベルトと、変速モータと、変速モータの回
   転に応じて軸方向に移動するロッドと、両プーリの可動
   円すい板に作用する油圧を制御可能な変速制御弁と、変
   速比検出部材によって検出される可動円すい板の移動を
   変速制御弁にフィードバックするようにロッド、変速制
   御弁及び変速比検出部材を連結するリンクと、を有する
   無段変速機の変速制御装置において、 駆動プーリと連通する油路と接続された変速制御弁のポ
   ート及びこのポートの開閉状態を制御するスプールのラ
   ンドは、変速比検出部材が最も変速比大側にありかつ変
   速モータによって移動するロッドが最も変速比大側にあ
   るときに、上記スプールのランドが上記ポートを完全に
   開放状態とするように、構成されていることを特徴とす
   る無段変速機の変速制御装置。