JPH07122464B2 - 無段変速機の変速制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ベルト式の無段変速機
の変速制御装置に関し、特に任意に最小変速比を保持す
るように変速制御するものに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の無段変速機の変速制御装置に関
しては、従来例えば、特開昭５５−６５７５５号公報の
先行技術がある。この先行技術では、変速制御弁でスロ
ットル開度に応じたスプリング力とエンジン回転数に応
じたピトー圧の関係で、主プーリ側にライン圧を給排油
して、無段階に変速制御することが示されている。

【０００３】そこで、例えば遠心クラッチと無段変速機
を組合わせた場合の変速特性を示すと、図４の実線のよ
うになる。即ち、エンジンのアイドル回転Ｎｉより高目
の回転数Ｎ１，Ｎ２でクラッチ接続して走り始める。こ
のときスロットル開度が大きいことから、変速制御弁に
より主プーリが排油され、このため最大変速比Ｌ１で走
行する。その後車速の上昇によりエンジン回転数とピト
ー圧が高くなると変速開始し、Ｐ２→Ｐ３のようにアッ
プシフトして最小変速比Ｌ２に達する。

【０００４】またスロットル全閉で減速すると、車速が
大きい条件ではピトー圧が或る程度高いことから、最小
変速比Ｌ２を保持してＰ３→Ｐ４のように減速される。
そして変速制御弁の最小のスプリング力とピトー圧がバ
ランスするようなエンジン回転数に低下した時点Ｐ４で
ダウンシフトが開始し、これ以降は車速の低下に伴いＰ
４→Ｐ５のように、エンジン回転数を一定に保つように
ダウンシフトして最大変速比Ｌ１に戻る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記先行技
術のものにあっては、ダウンシフト開始点Ｐ４が、変速
制御弁の最小スプリング力、ピトー圧特性により一義的
に設定され、このダウンシフト開始点Ｐ４の比較的大き
い車速Ｖ２からダウンシフトして、エンジンブレーキが
効き、且つ減速度が作用するようになる。このためエン
ジンブレーキが不必要に強く効いたり、長い減速度によ
り運転者の体感上も好ましくないことがある。

【０００６】本発明は、このような変速制御特性の問題
点に鑑み、任意に最小変速比に保持して、エンジンブレ
ーキの効き等を低減することができる無段変速機の変速
制御装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、エンジン側の主軸とこの主軸に平行配置され
る車輪側の副軸とに、それぞれプーリ間隔可変の主プー
リ及び副プーリと、両プーリ間に巻回される駆動ベルト
とを有し、主副プーリの各サーボ装置に供給される油圧
によりプーリの有効径を変化させて主副軸間のプーリ比
を無段階に変速制御する無段変速機において、油圧源よ
り主副プーリの各サーボ装置に連通する油圧制御回路
に、副プーリのサーボ装置に供給されるライン圧を変速
比に応じて制御する圧力調整弁と、スロットル開度に応
じたスプリング力とエンジン側の回転数に応じたピトー
圧との関係によりスプールが給油位置または排油位置に
動作することでライン圧を主プーリのサーボ装置に給排
油して変速比を変化させる変速制御弁とを備えると共
に、スロットル全閉を検出するスロットル検出手段の検
出信号および車速が低速側の所定範囲にあることを検出
する車速検出手段の検出信号に基づき、スロットルが全
閉で車速が上記所定範囲にある減速走行時に上記変速制
御弁のスプールを給油位置に保持する最小変速比保持手
段を設けたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】上記構成による本発明では、無段変速機は基本
的には、圧力調整弁で副プーリのライン圧が変速比に応
じて制御され、変速制御弁で主プーリへの油圧が給排油
されて変速制御される。そして例えばスロットルが全閉
で車速が低速側の所定範囲にある減速走行時には、スロ
ットル検出手段および車速検出手段の検出信号により最
小変速比保持手段が変速制御弁のスプールを強制的に給
油位置に保持することで、主プーリのサーボ装置は給油
状態になって最小変速比に保持される。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を具
体的に説明する。先ず図１において、本発明が適用され
る無段変速機の一例として、電磁粉式クラッチ付無段変
速機について説明する。符号１は電磁粉式クラッチ、２
は無段変速機である。無段変速機２は、大別すると前後
進の切換部３、プーリ比変換部４、終減速部５及び油圧
制御部６から構成されている。

【００１０】電磁粉式クラッチ１は、エンジンからのク
ランク軸７にコイル８を内蔵したドライブメンバ９が一
体結合し、これに対し変速機入力軸１０にドリブンメン
バ１１が回転方向に一体的にスプライン結合し、これら
のドライブ及びドリブンメンバ９，１１がギャップ１２
を介して遊嵌して、このギャップ１２にパウダ室１３か
ら電磁粉が集積される。またドライブメンバ９には、ホ
ルダ１４を介してスリップリング１５が設置され、スリ
ップリング１５にクラッチ電流を供給するブラシ１６が
摺接される。

【００１１】このため例えば切換部３のレバー操作やア
クセル踏込みにより、コイル８にクラッチ電流を供給す
ると、ドライブ及びドリブンメンバ９，１１の間に生じ
る磁力線により、両者のギャップ１２に電磁粉が鎖状に
結合して集積し、この場合の結合力でドライブメンバ９
に対しドリブンメンバ１１が滑りながら一体結合して、
自動的にクラッチ接続する。一方、減速時の走行状態に
よりクラッチ電流をカットすると、電磁粉による結合力
が消失し、自動的にクラッチ切断してエンスト防止され
る。

【００１２】次いで無段変速機２において、切換部３は
上記クラッチ１からの入力軸１０と、この入力軸１０と
同軸上に配置されるプーリ比変換部４の主軸１７との間
に設けられる。そこで入力軸１０に一体結合する後進用
ドライブギヤ１８と、主軸１７に回転自在に嵌合する後
進用ドリブンギヤ１９とが、カウンタギヤ２０及びアイ
ドラギヤ２１を介して噛合い構成され、更にこれらの主
軸１７とギヤ１８，１９の間に切換クラッチ２２が設け
られる。そしてＰ又はＮレンジの中立位置から切換クラ
ッチ２２をギヤ１８側に係合すると、入力軸１０に主軸
１７が直結してＤ又はＬレンジの前進位置になり、切換
クラッチ２２をギヤ１９側に係合すると、入力軸１０の
動力がギヤ１８ないし２１により逆転してＲレンジの後
進位置になる。

【００１３】プーリ比変換部４は、上記主軸１７に対し
副軸２３が平行配置され、これらの両軸１７，２３にそ
れぞれ主プーリ２４、副プーリ２５が設けられ、両プー
リ２４，２５の間にエンドレスの駆動ベルト２６が掛け
渡される。両プーリ２４，２５はいずれも、固定側プー
リ半体２４ｂ,２５ｂと可動側プーリ半体２４ａ,２５ａ
を有し、可動側プーリ半体２４ａ,２５ａにはそれぞれ
油圧サーボ装置２７，２８を付設して、プーリ間隔が可
変に構成される。そして両プーリ２４，２５の一方のプ
ーリ間隔を狭く、他方のプーリ間隔を広くするように油
圧動作し、駆動ベルト２６の両プーリ２４，２５に対す
る巻付け径の比を変化して無段階に変速した動力を副軸
２３に出力すように構成される。

【００１４】終減速部５は、副軸２３に中間減速ギヤ２
９を介して出力軸３０が連結され、出力軸３０の出力ギ
ヤ３１に大径のファイナルギヤ３２が噛合う。そしてフ
ァイナルギヤ３２の差動機構３３から、車軸３４，３５
を介して左右の駆動輪側に伝動構成される。

【００１５】更に油圧制御部６は、主プーリ２４に隣接
して油圧ポンプ３７が配設される。またエンジンクラン
ク軸７に直結するポンプ駆動軸３６が、主軸１７及び入
力軸１０の内部を貫通して油圧ポンプ３７に連結され、
エンジン運転中常に油圧を生じるように構成される。一
方、油圧ポンプ３７のポンプ油圧が供給される油圧制御
回路３８を有し、この油圧制御回路３８と両油圧サーボ
装置２７，２８がそれぞれ油路３９，４０で連通構成さ
れる。

【００１６】図２において油圧制御回路３８について説
明する。油圧サーボ装置２７は、可動側半体２４ａがピ
ストンを兼ねてシリンダ２７ａに嵌合し、可動側半体２
４ａの背後にサーボ室２７ｂが設けられる。油圧サーボ
装置２８においても、可動側半体２５ａがシリンダ２８
ａに嵌合し、可動側半体２５ａの背後にサーボ室２８ｂ
が設けられる。ここで主プーリ可動側半体２４ａの受圧
面積が、副プーリ可動側半体２５ａに比べて大きく設定
され、主プーリ２４の油圧力で任意に変速制御すること
が可能になっている。

【００１７】油圧ポンプ３７の吸入側は、フィルタ４１
を介して油溜４２に連通し、油圧ポンプ３７の吐出側の
ライン圧油路３９が、圧力調整弁４３に連通し、この油
路３９から分岐する油路４０が副プーリサーボ室２８ｂ
に連通する。油路３９は、更に変速制御弁４４を有して
主プーリサーボ室２７ｂに連通する。また、主プーリ２
４には回転センサ４９が設けられ、クラッチ切断時は主
プーリ回転数に応じたピトー圧を発生し、クラッチ接続
時はエンジン回転数に応じたピトー圧を発生する。

【００１８】変速制御弁４４は、弁本体４５にスプール
４６が移動可能に挿入され、スプール４６の一方にスロ
ットル開度に応じてリフトするスロットルカム５１が、
そのリフトに応じて移動する作動部材４８、スプリング
４７を介して連結される。またスプール４６のスプリン
グ４７と反対側のポート４５ａには、油路５０によりピ
トー圧が導入して作用する。弁本体４５のポート４５ｂ
はスプール４６のランド４６ａ，４６ｂによりライン圧
供給用ポート４５ｃとドレンポート４５ｄの一方に選択
的に連通するようになっており、ポート４５ｂが油路３
９の油路３９ａによりサーボ室２７ｂに連通し、ポート
４５ｃが油路３９ｂにより圧力調整弁４３に連通し、ド
レンポート４５ｄが油路５２により油溜４２に連通す
る。

【００１９】こうして変速制御弁４４は、スプール４６
にエンジン回転数に応じたピトー圧と、スロットル開度
に応じたスプリング力とが対抗して作用し、両者が常に
バランスするように動作する。即ち、スプリング力の方
が大きい場合は、ポート４５ｂと４５ｄの連通で主プー
リサーボ室２７ｂを排油して主プーリサーボ油圧を減少
し、ピトー圧がスプリング力に打勝つと、ポート４５ｂ
と４５ｃの連通でライン圧で主プーリサーボ室２７ｂに
給油して主プーリサーボ油圧を増大する。そして主プー
リサーボ油圧の変化により、アップシフトまたはダウン
シフトするように変速制御する。

【００２０】次に、圧力調整弁４３は弁本体５３にスプ
ール５４が移動可能に挿入される。また主プーリ可動側
半体２４ａにはフィードバックリンク５６が、半体２４
ａの移動に応じて実際の変速比を検出するように取付け
られる。そしてスプール５４の一方にフィードバックリ
ンク５６が、ブッシュ５７、スプリング５５を介して連
結され、スプール５４のスプリング５５と反対側のポー
ト５３ａには油路５０によりピトー圧が導入して作用
し、ポート５３ｂには油路３９ｃによりライン圧が導入
して作用する。スプール５４は、ランド５４ａの切欠に
より、ポート５３ｃと排油側油路５２とを連通して調圧
する。

【００２１】こうして圧力調整弁４３のスプール５４に
は、ライン圧とピトー圧がポート５３ｃと５３ｄの連通
で排油量を増してライン圧を低下する方向に作用し、変
速比に応じたスプリング力がその排油量を減じてライン
圧を上昇する方向に作用する。これにより最大変速比の
場合は、スプリング力が最も大きいことで、ライン圧を
最大に制御し、この状態から高速段に移行してスプリン
グ力が順次減じるのに応じてライン圧を滑らかに低下す
るようにライン圧制御する。一方、エンジン回転数の上
昇によりポンプ吐出圧も増大すると、ピトー圧によりド
レン量を増して、上記変速比に応じたライン圧制御の状
態を保つように補正する。そしてライン圧によりベルト
スリップを防止して、常に伝達トルクに応じたプーリ押
付け力を付与する。

【００２２】このような構成において、本発明は、最小
変速比保持手段として、変速制御弁４４と主プーリサー
ボ室２７ｂとを連通する油路３９ａが、油路３９ａ′と
３９ａ″に分割される。そしてこれらの油路３９ａ′と
３９ａ″、及びライン圧油路としての油路３９ｂから分
岐するバイパス用の油路６５に流路切換弁６０が設けら
れる。

【００２３】流路切換弁６０は、弁本体６１にスプール
６２が挿入され、スプール６２の一方にリターンスプリ
ング６３が付勢され、スプール６２の他方にソレノイド
６４が設けられる。またポート６１ａは主プーリ側の油
路３９ａ′に連通し、ポート６１ｃは変速制御弁側の油
路３９ａ″に連通し、ポート６１ｂは油路６５連通す
る。そしてソレノイド６４の通電の有無により、ポート
６１ａをポート６１ｂまたはポート６１ｃに切換えるよ
うに構成される。

【００２４】ここで、スロットル検出手段として、スロ
ットル全閉時にオンするアクセルスイッチ６６を有す
る。また車速検出手段として、車速がＰ４点に対応する
車速Ｖ２（例えばＶ２＝１５ｋｍ／ｈ）の場合にオン
し、この車速Ｖ２より低い所定の車速Ｖ１でオフする車
速スイッチ６７を有し、両スイッチ６６，６７によりス
ロットル全閉の減速時のダウンシフト開始以降の走行状
態を検出する。そして両スイッチ６６，６７がアンドゲ
ート６８を介してソレノイド６４に接続されている。

【００２５】次に、この実施例の作用について説明す
る。先ず車両停止時は車速スイッチ６７がオフし、アク
セル踏込みの走行時にはアクセルスイッチ６６がオフす
る。このため流路切換弁６０は、ソレノイド６４が非通
電することで、スプリング６３によりスプール６２が右
側に移動してポート６１ａと６１ｃを連通する。従っ
て、バイパス用の油路６５が遮断して、変速制御弁４４
が油路３９ａ′,３９ａ″により主プーリサーボ室２７
ｂに連通し、この変速制御弁４４によりライン圧で主プ
ーリサーボ室２７ｂに給排油して変速制御することが可
能になる。

【００２６】そこで走行開始時には、圧力調整弁４３で
調圧されたライン圧が、既に副プーリサーボ室２８ｂに
導入して作用する。一方、変速制御弁４４では、スロッ
トル開度に応じたスプリング４７の力の方が、エンジン
回転数に応じたピトー圧より大きく、このためスプール
４６を右側に移動して、ポート４５ｂがドレンポート４
５ｄに連通し主プーリサーボ室２７ｂを排油する。従っ
て、主プーリ２４の可動側半体２４ａは後退して駆動ベ
ルト２６が深く巻回することになって、変速比最大の低
速段になる。

【００２７】この最大変速比で走り始めた後は、車速の
上昇に伴いエンジン回転数と共にピトー圧が高くなるこ
とから、変速制御弁４４においてスプール４６が左側に
移動してポート４５ｂをポート４５ｃに連通し、これに
より主プーリサーボ室２７ｂにライン圧で給油される。
ここで主プーリ２４の受圧面積は、副プーリ側に比べて
大きいことから、主プーリサーボ室２７ｂの油圧により
駆動ベルト２６が押圧されて、主プーリ側に移行する。
こうして主プーリ２４に対する駆動ベルト２６の巻付け
径が順次大きくなって、図４のＰ２→Ｐ３のように高速
段にアップシフトする。

【００２８】このとき圧力調整弁４３では、アップシフ
トに伴いフィードバックリンク５６によりスプリング５
５の力が順次減少変化され、ライン圧が最大変速比の最
も高い状態から低下するように制御される。

【００２９】一方、スロットル全閉の減速時には、変速
制御弁４４においてスプリング力が最小となるが、車速
が高い場合はピトー圧も或る程度高いため、ポート４５
ｂとポート４５ｃの連通で、主プーリサーボ室２７ｂが
給油状態になる。このため図４の最小変速比Ｌ２を保持
する。

【００３０】そして車速がダウンシフト開始点Ｐ４の車
速Ｖ２に低下すると、変速制御弁４４においてピトー圧
が最小のスプリング力より小さくなる。このためポート
４５ｂと４５ｄの連通で、主プーリサーボ室２７ｂを排
油するように動作する。

【００３１】このとき、既にアクセルスイッチ６６がオ
ンするのに加えて車速スイッチ６７もオンし、アンドゲ
ート６８からの出力信号により流路切換弁６０のソレノ
イド６４に通電する。そのため流路切換弁６０では、ポ
ート６１ａと６１ｂを連通するように切換わり、油路６
５のライン圧を変速制御弁４４をバイパスして主プーリ
サーボ室２７ｂに供給して、給油状態に保持される。従
って、変速制御弁４４の動作に関係なく、図４の破線の
ように最小変速比Ｌ２を保持し、エンジンブレーキの効
かない状態で更に車速低下する。

【００３２】そして所定の車速Ｖ１に達すると、車速ス
イッチ６７もオフすることで、流路切換弁６０は元の状
態に戻り、油路３９ａ′と３９ａ″が連通して主プーリ
サーボ室２７ｂが変速制御弁により排油される。そこで
図４のように車速Ｖ１の点Ｐ４′でダウンシフトが開始
し、これ以降はダウンシフトでエンジンブレーキが効き
ながら更に車速低下して低速段に戻る。なお、上記実施
例において油路６５は油路３９ｂ中であればいずれの個
所に連通しても良いことは勿論である。

【００３３】図３において本発明の他の実施例について
説明する。この実施例では、最小変速比保持手段とし
て、変速制御弁４４のスプール４６においてスプリング
４７と反対側、即ちピトー圧の給油側にソレノイド６４
が連設される。ソレノイド６４は、電気信号が入力しな
い場合にスプール４６をフリーにして、走行状態に応じ
て変速制御することを可能にし、電気信号が入力する
と、スプール４６を強制的に左側に移動した給油位置に
ロックする。またスロットル検出手段としてのアクセル
スイッチ６６と、車速検出手段としての車速スイッチ６
７とを有し、スロットル全閉の減速時で、車速がＶ２と
Ｖ１の範囲の場合は、アンドゲート６８によりソレノイ
ド６４に電気信号を出力するように接続されている。

【００３４】従ってこの実施例では、スロットル全閉の
減速時で車速がＶ２とＶ１の範囲の場合に、ソレノイド
６４により変速制御弁４４のスプール４６が給油位置に
ロックされる。このため油路３９ｂのライン圧が、油路
３９ａにより主プーリサーボ室２７ｂに給油した状態に
保持され、これにより走行状態に関係なく図４の破線の
ように最小変速比Ｌ２に保持される。

【００３５】なお、最小変速比Ｌ２を保持する領域は、
車速Ｖ１以下に拡大したり、エンジン回転数ＮｉとＮ１
の間にまで設定することもできる。また本発明は、電磁
粉式クラッチ以外のクラッチにも適用できることは勿論
である。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によると、ス
ロットルが全閉で車速が低速側の所定範囲にある減速走
行時には、スロットル検出手段および車速検出手段の検
出信号により最小変速比保持手段が変速制御弁のスプー
ルを強制的に給油位置に保持することで、無段変速機は
最小変速比に保持されるので、エンジンブレーキを軽減
することができ、多大な減速度による不快感やショック
がなくなる。車両停止時には元の最大変速比に復帰する
ので、走行性能に支障がなく、急停止時のエンストも防
止できる。

【００３７】最小変速比保持手段は、変速制御弁の機能
を利用し、そのスプールを強制的に給油位置に保持する
ことで無段変速機を最小変速比に保持するものであるか
ら、専用のバルブが不用になり、回路も簡素化する。ま
た最小変速比に保持した以降は、通常の変速制御にスム
ーズに移行することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用される無段変速機の一例を示すス
ケルトン図である。

【図２】本発明による装置の一実施例を示す構成図であ
る。

【図３】他の実施例を示す要部の構成図である。

【図４】変速特性の線図である。

【符号の説明】

２ 無段変速機 １７ 主軸 ２３ 副軸 ２４ 主プーリ ２５ 副プーリ ２６ 駆動ベルト ２７ 主プーリのサーボ装置 ２８ 副プーリのサーボ装置 ４３ 圧力調整弁 ４４ 変速制御弁 ４６ スプール ６４ ソレノイド ６６ アクセルスイッチ ６７ 車速スイッチ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エンジン側の主軸とこの主軸に平行配置
   される車輪側の副軸とに、それぞれプーリ間隔可変の主
   プーリ及び副プーリと、両プーリ間に巻回される駆動ベ
   ルトとを有し、主副プーリの各サーボ装置に供給される
   油圧によりプーリの有効径を変化させて主副軸間のプー
   リ比を無段階に変速制御する無段変速機において、油圧源より主副プーリの各サーボ装置に連通する油圧制
   御回路に、 副プーリのサーボ装置に供給されるライン圧
   を変速比に応じて制御する圧力調整弁と、スロットル開
   度に応じたスプリング力とエンジン側の回転数に応じた
   ピトー圧との関係によりスプールが給油位置または排油
   位置に動作することでライン圧を主プーリのサーボ装置
   に給排油して変速比を変化させる変速制御弁とを備える
   と共に、スロットル全閉を検出するスロットル検出手段の検出信
   号および車速が低速側の所定範囲にあることを検出する
   車速検出手段の検出信号に基づき、スロットルが全閉で
   車速が低速側の所定範囲にある減速走行時に、上記変速
   制御弁の スプールを給油位置に保持する最小変速比保持
   手段を設けたことを特徴とする無段変速機の変速制御装
   置。