JPH0674841B2 - 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、駆動プーリからの絞り効果を受けない油の排出路を
確実に確保することにより、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るもの
であり、上記ロッドは、駆動プーリと連通する油路と接
続されたポート及びドレーン用のポートを有する弁穴内
に配置されると共に両ポートの連通状態を制御するラン
ドを有しており、上記ランド及び上記両ポートは、上記
ロッドが変速比最大値に対応する位置を越えてオーバス
トローク領域にあるときに上記両ポートが連通状態とな
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。スプー
ルが更に移動してオーバストローク領域に入ると、上記
油圧は更にロッドが設けられた弁穴のドレーン用のポー
トを通して排出され始める。このため、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、変速制御弁のスプールも移動するが、
これとは関係なく上記ドレーン用のポートの開放状態は
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、環
状ポート172a〜ｅ、スプール174、ランド174a〜ｃ、ス
プリング175、油路176、オリフィス177、リンク178、油
路179、油路180、ピン181、ロッド182、ランド182a〜
ｂ、ラック182c、ランド182d〜ｅ、ピン183、ピン185、
弁穴186、ポート186a〜ｆ、油路188、油路189、油路19
0、弁穴192、ポート192a〜ｇ、スプール194、ランド194
a〜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204、ポート204a〜ｅ、
スプール206、ランド206a〜ｂ、スプリング208、油路20
9、フィルター211、オリフィス216、ポート222、ソレノ
イド224、プランジャ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242a〜ｅ、油路243、油
路245、オリフィス246、オリフィス247、オリフィス24
8、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258、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。油路176はポート172bを介して駆動プーリシ
リンダ室20及び後述の弁穴186のポート186fと常時連通
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17
8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。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。一方、ポート17
2d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。また、調整圧切換弁
108のランド182a及び182bが一体に形成されるロッド182
は、ランド182d及びランド182eをも有しており、ポート
186a、186b、186c、186d、186e及び186fを有する弁穴18
6内に軸方向に移動可能にはめ合わされている。こよう
な変速操作機構112において、図示していない変速制御
装置によって制御される変速モータ110のピニオンギア1
10a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16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17
4、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。なお、ロッド182は変
速比最大値に対応する位置を越えて更に図中で右側（オ
ーバストローク領域）へ移動可能であり、オーバストロ
ーク領域に移動すると、ポート（186eとポート186fとが
連通し、後述のような作用が得られる。

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。すなわち、ロッド182は上半分に示すような
位置にある。この状態で変速モータ110を変速大側に急
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）を越えてオーバストロー
ク領域まで移動する。このため、ロッド182は第１図中
下半分に示す状態となって、ランド182d及び182e間でポ
ート186fと186eとが連通する。従って、駆動プーリシリ
ンダ室20の油圧は油路176、ポート186f及びポート186e
を介して急速に排出される。ロッド182の移動によって
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、ポート172bをドレーンポート172a
に連通させるため、駆動プーリシリンダ室20の油圧はド
レーンポート172aからも排出される。このようにして駆
動プーリシリンダ室20の油圧がポート186e及びポート17
2aの２個所から急速に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
した状態においてポート186fとポート186eとは完全に連
通した状態が保持される。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に行わ
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に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。

このように本実施例によれば、ロッド182のランド182
d、182e、及び弁穴186のポート186f、186eを設けるだけ
で目的を達成することができ、新たにバルブ、アクチュ
エータなどを追加したり、バルブの寸法を増大したりす
ることは不要なので、価格の増大をほとんど伴うことな
く信頼度の高い変速制御を行うことができる。

（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
への急変速度には、ロッドがオーバストローク領域に移
動したときに形成されるドレーン用油路を介して駆動プ
ーリの油圧が急速に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、186e,186f……ポート、182d,182e……
ランド、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、 上記ロッドは、駆動プーリと連通する油路と接続された
   ポート及びドレーン用のポートを有する弁穴内に配置さ
   れると共に両ポートの連通状態を制御するランドを有し
   ており、上記ランド及び上記両ポートは、上記ロッドが
   変速比最大値に対応する位置を越えてオーバストローク
   領域にあるときに上記両ポートが連通状態となるように
   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。