JPH0749827B2 - 変速機のクラッチ制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 イ．発明の目的 （産業上の利用分野） 本発明は、変速機において動力伝達を断続制御するクラ
ッチに関し、さらに詳しくは、このクラッチの作動を制
御する装置に関する。

（従来の技術） このようなクラッチとしては、変速機のタイプに応じて
種々の形式のものがあり、例えば、ギヤ式変速機におけ
る摩擦クラッチ板を用いるタイプのもの、油圧式変速機
における短絡路の開度制御をするクラッチ弁タイプのも
のなどがある。

油圧式変速機におけるものとしては、例えば、特開昭56
−95722号公報に開示のクラッチ装置がある。この装置
においては、油圧ポンプと油圧モータとを結んで油圧閉
回路を形成する２本の油路間に短絡路を形成するととも
に、この短絡路にその開度を調整し得るクラッチ弁を配
している。このクラッチ弁の作動制御は油圧作動ユニッ
ト（シリンダ）により行われるようになっており、この
油圧作動ユニットは、クラッチ弁を閉じ方向（クラッチ
を接続させる方向）に作動させるためのエンジン回転に
対応した制御力と、クラッチ弁を開き方向（クラッチを
断切する方向）に作動させるためのスロットル開度に対
応した制御力とを発揮するように構成されている。

このようなクラッチ装置を備えた変速機が搭載された車
両においては、車両発進のため、アクセルペダルが踏み
込まれてスロットル開度が大きくなると、これに伴って
エンジン回転が所定以上に上昇するのに応じてクラッチ
弁が閉じられてクラッチの接続がなされ、スムーズな車
両の発進を行わせることができるようになっている。

このような場合で、サーボユニットを用いてクラッチ弁
の作動を制御して、上記のようなクラッチ弁の閉じ方向
の制御を行わせる場合には、サーボユニットにおけるク
ラッチ弁閉じ方向の作動を付与するシリンダ室に所定油
圧の作動油を供給し、これとは逆側のシリンダ室から作
動油をドレンに排出する必要がある。

この場合に、作動油の排出を何の制限もなしに行ったの
ではこのサーボユニットによるクラッチ弁の閉止が早過
ぎてクラッチの接続が急激となり、ショックが発生する
という問題がある。このため、作動油の排出路中に作動
油の流れを制限するオリフィスを設け、サーボユニット
によるクラッチ弁の閉止速度を適正にするという手段が
考えられる。

（発明が解決しようとする問題） しかしながら、クラッチ弁の閉止速度は、例えば、エン
ジンのスロットル開度の大きさに応じて要求される適正
値が異なり、ただ単にオリフィスを配設するだけでは、
その閉止速度を常に適正にするということが難しいとい
う問題がある。

一般的に言って、スロットル開度が小さい状態、すなわ
ち、アクセルペダルがあまり踏み込まれていない状態で
クラッチを接続させる場合には、クラッチ弁の閉止速度
を早くしてその接続を早く行うことが要求され、スロッ
トル開度が大きい状態では、これとは逆にクラッチの接
続を比較的ゆっくりと行うことが要求される。

これを前記公報に開示の無段変速機の場合を例に具体的
に説明する。この無段変速機では、クラッチ接続完了後
においては、エンジンスロットル開度に対応した目標エ
ンジン回転数が設定され、エンジン回転がこの目標回転
数に一致するように変速比の制御がなされる。このた
め、クラッチの接続から変速比の制御へとスムーズに移
行させるには、クラッチの接続時にエンジン回転が目標
回転数を上回らないように制御し、クラッチの制御から
変速比の制御の移行に応じてエンジン回転を滑らかに上
昇させるのが望ましい。この場合において、アクセルペ
ダルがあまり踏み込まれておらずスロットル開度が小さ
い状態でクラッチの接続を行わせる場合には、目標エン
ジン回転数は低いため、クラッチの接続を早く行わせな
いと、実エンジン回転が目標回転数を上回りクラッチの
接続後これが目標回転数まで低下するという違和感のあ
る制御となるという問題がある。

クラッチの接続を早く行わせるためには上記オリフィス
の断面積を大きくしてクラッチ弁の閉止を急速に行わせ
れば良いのであるが、このようにすると、アクセルペダ
ルが大きく踏み込まれてスロットル開度が大きくなった
状態でのクラッチ接続が早過ぎエンジン回転のハンチン
グが発生するという問題がある。

本発明はこのような問題に鑑みたもので、スロットル開
度に対応してクラッチの接続速度を所望の値に近ずくよ
うに変更することができるような構成のクラッチ制御装
置を提供することを目的とする。

ロ．発明の構成 （課題を解決するための手段） 上記目的達成のための手段として、本発明においては、
変速機による動力伝達を開始させるため、油圧サーボユ
ニットによりクラッチを接続させるときに油圧サーボユ
ニット内の作動油を排出する排出油路内に、この排出油
路を通って排出される作動油の流れを制限するオリフィ
スを配設し、さらに、このオリフィスによる作動油の流
れの制限度合いを、エンジンのスロットル開度に対応す
る指標の大きさに応じて、オリフィスチェンジ手段によ
り変更するように構成している。

このため、このオリフィスは作動油の流れの制限度合い
が可変制御可能な、可変オリフィスもしくは複数のオリ
フィス群から構成され、オリフィスチェンジン手段は、
スロットル開度が大きいほどオリフィスによる流れの制
限度合いを大きく（強く）するようになっている。

（作用） 上記構成のクラッチ制御装置によりクラッチの作動制御
を行うと、クロットル開度が小さい場合でのクラッチ接
続に際しては、断面積の小さなオリフィスを用いる等し
て、油圧サーボユニットからの排出油の流れの制限を緩
くし、クラッチの接続が早い速度で行われる。これに対
して、スロットル開度が大きい場合でのクラッチ接続に
際しては、断面積の小さなオリフィスを用いる等して、
クラッチの接続がゆっくりと行われる。このため、クラ
ッチの接続がスロットル開度に対応した所望の速度でな
され、スロットル開度が小さいときにはクラッチを速く
接続させてエンジン回転の一時的な上昇を防止し、一
方、スロットル開度が大きいときにはクラッチをゆっく
り接続させてクラッチ接続が早すぎることにより生じる
エンジン回転ハンチングを防止し、スムーズなクラッチ
接続がなされる。

（実施例） 以下、図面に基づいて、本発明の好ましい実施例につい
て説明する。

第１図は本発明に係るクラッチ制御装置を備えた無段変
速機の油圧回路図であり、この図において、無段変速機
Ｔは、入力軸１を介してエンジンＥにより駆動される定
吐出量型斜板アキシャルプランジャ式油圧ポンプＰと、
前後進切換装置20を介して車輪（図示せず）を駆動する
可変容量型斜板アルシャルプランジャ式油圧モータＭと
を有している。これら油圧ポンプＰおよび油圧モータＭ
は、ポンプＰの吐出口およびモータＭの吸入口を連通さ
せる第１回路油路LaとポンプＰの吸入口およびモータＭ
の吐出口を連通させる第２回路油路Lbとの２本の油路に
より油圧閉回路を構成して連結されている。これら２本
の油路LaおよびLbのうち第１回路油路Laは、エンジンＥ
によりポンプＰが駆動されこのポンプＰからの油圧によ
りモータＭが回転駆動されて車輪の駆動がなされると
き、すなわちエンジンＥにより無段変速機Ｔを介して車
輪が駆動されるときに、高圧となり（なおこのとき第２
回路油路Lbは低圧である）、一方、第２回路油路Lbは車
両の減速時等のように車輪から駆動力を受けてエンジン
ブレーキが作用する状態のときに高圧となる（このと
き、第１回路油路Laは低圧である）。

この第１回路油路La内には、この油路Laを断続可能な直
結クラッチ弁DCが配設されている。

一対のギヤ組9a,9bを介してエンジンＥにより駆動され
るチャージポンプ（補給ポンプ）10の吐出口が、ポンプ
吐出油路Ljを介してレギュレータバルブ12に繋がってお
り、さらに、この吐出油路Ljから第１制御油路L₁が分岐
している。レギュレータバルブ12は吐出油路Ljの油圧に
応じて作動し、この吐出油路Ljおよび第１制御油路L₁内
の油圧を所定の制御用ライン圧P_Lに設定し、このライン
圧P_Lを有した作動油を第１制御油路L₁から後述する制御
バルブ等に供給するようになっている。

この第１制御油路L₁から制御バルブ等への供給油量はチ
ャージポンプ10の吐出量に比べて小さく、このため、残
りの油はレギュレータバルブ12の作動により第１チャー
ジ油路Lkに送られる。なお、第１チャージ油路Lkに送っ
てもなお余分な油量があるときは、ドレン油路Lmからサ
ンプ17に戻される。このようにして第１チャージ油路Lk
に送られてきた油は、遠心式油フィルタ４を通って浄化
された後、第２チャージ油路Lnを通って、一対のチェッ
クバルブ3,3を有する第３回路油路Lcに送られ、このチ
ェックバルブ3,3の作用により、上記第１および第２回
路油路La,Lbのうちの低圧側の油路に供給される。

なお、第２チャージ油路Lnからはポンプケースを構成す
るモータシリンダ70の内部空間に繋がる第１潤滑油路Lp
が分岐しており、第２チャージ油路Lnに供給された油の
一部は第１潤滑油路Lpに配設されたチェックバルブ6aを
通過するとともにこの油路Lpを介して上記内部空間内に
供給される。この内部空間に供給された油はポンプ部品
の潤滑を行い、第２潤滑油路Lqから外部へ潤滑用として
送られる。なお、この内部空間内の作動油は、モータシ
リンダ70の回転が極く小さい時、すなわち、エンジン停
止時等には、チェックバルブ6bが開放して直接サンプ17
に排出される。

上記チャージポンプ10と同軸上にガバナバルブ８が取り
付けられている。このガバナバルブ８には図示しない制
御バルブから所定圧の作動油が供給され、ガバナバルブ
８はこの作動油の圧をエンジンＥの回転速度に対応した
ガバナ油圧に変換する。なお、ガバナバルブ８に繋がる
入出力油路については後述する。

シャトルバルブ110を有する第４回路油路Ldが上記閉回
路に接続されている。このシャトルバルブ110には、低
圧リリーフバルブ７を有してオイルサンプ17に繋がる第
５回路油路Leが接続されている。シャトルバルブ110
は、第１および第２回路油路La,Lbの油圧差に応じて作
動し、第１および第２回路油路La,Lbのうち低圧側の油
路を第５回路油路Leに連通させる。これにより低圧側の
油路のリリーフ油圧は低圧リリーフバルブ７により調圧
される。

第１および第２回路油路La,Lb間には、両油路を短絡す
る第６回路油路Lfも設けられており、この第６回路油路
Lfにはこの油路の開度を制御する可変絞り弁からなるメ
インクラッチ弁CLが配設されている。

さらに、エンジンブレーキコントロールバルブ120を有
した第７回路油路Lgが第１および第２回路油路La,Lb間
に配設されている。

また、第１および第２回路油路La,Lbからそれぞれ第１
および第２分岐油路Lai,Lbiが分岐している。これら両
分岐油路Lai,Lbiはチェックバルブ5a,5bを介して高圧油
路Lhに接続されており、第１および第２回路油路La,Lb
のうちの高い方の油圧P_Hがこの高圧油路Lhに供給され
る。

油圧モータＭの回転軸２と平行に出力軸28が配置されて
おり、両軸2,28間に前後進切換装置20が設けられる。こ
の装置20は回転軸２上に軸方向に間隔を有して配された
第１および第２駆動ギヤ21,22と、出力軸28に回転自在
に支承されるとともに第１駆動ギヤ21に噛合する第１被
動ギヤ23と、中間ギヤ24を介して第２駆動ギヤ22に噛合
するとともに出力軸28に回転自在に支承された第２被動
ギヤ25と、第１および第２被動ギヤ23,25間で出力軸28
に固設されるクラッチハブ26と、軸方向に滑動可能であ
りクラッチハブ26と前記両被動ギヤ23,25の側面にそれ
ぞれ形成されたクラッチギヤ23aもしくは25aとを選択的
に連結するスリーブ27とを備え、このスリーブ27はシフ
トフォーク29により左右に移動される。なお、この前後
進切換装置20の具体的構造は第２図に示す。この前後進
切換装置20においては、スリーブ27がシフトフォーク29
により図中左方向に滑動されて図示の如く第１被動ギヤ
23のクラッチギヤ23aとクラッチハブ26とが連結されて
いる状態では、出力軸28が回転軸２と逆方向に回転さ
れ、車輪が無段変速機Ｔの駆動に伴い前進方向に回転さ
れる。一方、スリーブ27がシフトフォーク29により右に
滑動されて第２被動ギヤ25のクラッチギヤ25aとクラッ
チハブ26とが連結されている状態では、出力軸28は回転
軸２と同方向に回転され、車輪は後進方向に回転され
る。

次に、上記無段変速機Ｔの具体的な構造を第２図に用い
て簡単に説明する。

この無段変速機Ｔは、第１〜第４ケース15a〜15dにより
囲まれた空間内に油圧ポンプＰおよび油圧モータＭが同
芯に配設されて構成されている。油圧ポンプＰの入力軸
１はフライホイール1aを介してエンジンＥのクラクン軸
Esと結合されている。このフライホイール1aの内周側凹
部内に遠心フィルタ４が配設されている。

また、上記入力軸１上には駆動ギヤ9aがスプラインによ
り結合配設され、この駆動ギヤ9aに被動ギヤ9bが噛合し
ている。被動ギヤ9bはチャージポンプ10の駆動軸11と同
軸に結合しており、エンジンＥの回転は上記一対のギヤ
9a,9bを介してチャージポンプ10の駆動軸11に伝達さ
れ、チャージポンプ10が駆動される。この駆動軸11はチ
ャージポンプ10を貫通してギヤ9bと反対側に突出し、ガ
バナバルブ８にも連結されている。このため、エンジン
Ｅの回転はこのガバナバルブ８にも伝達され、ガバナバ
ルブ８により、エンジンＥの回転に対応したガバナ油圧
P_Gが作られる。

油圧ポンプＰは、入力軸１にスプライン結合されたポン
プシリンダ60と、このポンプシリンダ60に円周上等間隔
に形成された複数のシリンダ孔61に摺合した複数のポン
ププランジャ62とを有してなり、入力軸１を介して伝達
されるエンジンＥの動力により回転駆動される。

油圧モータＭは、ポンプシリンダ60を外囲して設けられ
たモータシリンダ70と、モータシリンダ70に円周上等間
隔に形成された複数のシリンダ孔71に摺合した複数のモ
ータプランジャ72とから構成されており、ポンプシリン
ダ60と同芯上にて相対回転可能なようになっている。

モータシリンダ70は、軸方向に並んで一体に結合された
第１〜第４の部分70a〜70dにより構成される。第１の部
分70aはその左端外周においてベアリング79aを介してケ
ース15bにより回転自在に支持されるとともに、右側内
側面は入力軸１に対して傾斜してポンプ斜板部材を構成
しており、このポンプ斜板部材上にポンプ斜板リング63
が設けられている。第２の部分70bには前記複数のシリ
ンダ孔71が形成され、第３の部分70cは各シリンダ孔61,
71への油路が形成された分配盤80を有する。第４の部分
70dには、前記第１および第２駆動ギヤ21,22を有するギ
ヤ部材が圧入されるとともに、ベアリング79bを介して
ケース15cにより回転自在に支持されている。

上記ポンプ斜板リング63上には、円環状のポンプシュー
64が回転滑動自在に取り付けられ、このポンプシュー64
とポンププランジャ62とが連接桿65を介してある程度首
振り自在に連結されている。ポンプシュー64とポンプシ
リンダ60には互いに噛合する傘歯車68a,68bが形成され
ている。このため、入力軸１からポンプシリンダ60を回
転駆動するとポンプシュー64も同一回転駆動され、ポン
プ斜板リング63の傾斜に応じてポンププランジャ62は往
復動され、吸入口からのオイルの吸入および吐出口への
オイルの吐出がなされる。

また、各モータプランジャ72に対向する斜板部材73が、
その両外端から紙面に直角な方向に突出する一対のトラ
ニオン軸（揺動軸）73aを介して第２ケース15bにより揺
動自在に支承されている。この斜板部材のモータプラン
ジャ72に対向する面上にはモータ斜板リング73bが配設
され、このモータ斜板リング73b上に滑接してモータシ
ュー74が取り付けられている。モータシュー74は、各モ
ータプランジャ72の端部に首振り自在に連結されてい
る。この斜板部材73は、そのトラニオン軸73aから離れ
た位置で、リンク部材39を介して第１変速用サーボユニ
ット30のピストンロッド32と連結されており、第１変速
用サーボユニット30により、ピストンロッド32が軸方向
に移動されると、斜板部材73はトラニオン軸73aを中心
に揺動されるようになっている。

モータシリンダ70の第４の部分70dは中空に形成されて
おり、その中心部に、配圧盤18に固定された固定軸91が
挿入されている。この固定軸91の左端には分配環92が液
密に嵌着されており、この分配環92の軸線方向左端面が
偏心して分配盤80に摺接し得るようにされている。この
分配環92により、第４の部分70d内に形成された中空部
が、内側油室と外側油室とに区画され、内側油室が第１
回路油路Laを構成し、外側油室が第２回路油路Lbを構成
する。なお、上記配圧盤18は、シャトルバルブ110、低
圧リリーフバルブ７等を有しており、第３ケース15cの
右側面に取り付けられるとともに、第４ケース15dによ
り覆われている。

分配盤80には、ポンプ吐出ポートおよびポンプ吸入ポー
トが穿設されており、その吐出ポートおよびこれに繋が
る吐出路を介して、吐出行程にあるポンププランジャ62
のシリンダ孔61と内側油室からなる第１回路油路Laとが
連通され、また、ポンプ吸入ポートおよびこれに繋がる
吸入路を介して、吸入行程にあるポンププランジャ62の
シリンダ孔61と外側油室からなる第２回路油路Lbが連通
される。さらに、分配盤80には各モータプランジャ72の
シリンダ孔（シリンダ室）71に連通する連絡路が形成さ
れており、この連絡路の開口が、分配環92の作用によ
り、モータシリンダ70の回転に応じて第１回路油路Laも
しくは第２回路油路Lbと連通される。このため、膨張行
程にあるモータプランジャ72のシリンダ孔71と第１回路
油路Laとが、収縮行程にあるモータプランジャ72のシリ
ンダ孔71と第２回路油路Lbとがそれぞれ連絡路を介して
連通される。

このようにして、油圧ポンプＰと油圧モータＭとの間に
は、分配盤80および分配環92を介して油圧閉回路が形成
されている。したがって、入力軸１よりポンプシリンダ
60を駆動すると、ポンププランジャ62の吐出行程により
生成された高圧の作動油が、ポンプ吐出ポートからポン
プ吐出路、第１回路油路La（内側油室）およびこれと連
通状態にある第１連絡路を経て膨張行程にあるモータプ
ランジャ72のシリンダ孔71に流入して、そのモータプラ
ンジャ72に推力を与える。一方、収縮行程にあるモータ
プランジャ72により排出される作動油は、第２回路油路
Lb（外側油室）に連通する第２連絡路、ポンプ吸入路お
よびポンプ吸入ポートを介して吸入行程にあるポンププ
ランジャ62のシリンダ孔61に流入する。

このような作動油の循環により、吐出行程のポンププラ
ンジャ62がポンプ斜板リング63を介してモータシリンダ
70に与える反動トルクと、膨張行程のモータプランジャ
72がモータ斜板部材73から受ける反動トルクとの和によ
って、モータシリンダ70が回転駆動される。

ポンプシリンダ60に対するモータシリンダ70の変速比は
次式によってあたえられる。

上式からわかるように、変速用サーボユニット30により
斜板部材73を揺動させ、油圧モータＭの容量を０からあ
る値に変えれば、変速比を１（最小値）からある必要な
値（最大値）にまで変えることができる。

一方、前述のように、モータシリンダ70の第４の部分70
dには、第１および第２駆動ギヤを有するギヤ部材が圧
入固設されている。このため、モータシリンダ70の回転
駆動力は、前後進切換装置20を介して出力軸28に伝達さ
れる。この出力軸28は、ファィナルギヤ組28a,28bを介
してディファレンシャル装置100に繋がっており、出力
軸28の回転駆動力はディファレンシャル装置100に伝達
される。そして、ディファレンシャル装置100により左
右のドライブシャフト105,106に分割された回転駆動力
は、左右の車輪（図示せず）に伝達され、車両の駆動が
なされる。

なお、第４の部分70dの中空部内に挿入された固定軸91
内には、第１回路油路Laと第２回路油路Lbとの短絡路を
形成するとともにこの短絡路を全閉から全開まで制御可
能なメインクラッチ弁CL、および第１回路油路Laを断続
制御可能な直結クラッチ弁DCが配設される。

まず、メインクラッチ弁CLについて説明する。固定軸91
の周壁には、第１回路油路Laと第２回路油路Lbとを連通
し得る短絡ポートが穿設されており、この固定軸91の中
空部に円筒状のメインクラッチ弁体95が挿入されてい
る。この弁体95は固定軸91に対して相対回転自在であ
り、上記短絡ポートに整合し得る短絡孔が穿設されてい
る。この弁体95の右端に形成されたアーム95aを回転操
作することにより、弁体95を回動させて短絡ポートと短
絡孔との整合（重なり）量を調整できるようになってい
る。この整合部の大きさが第１回路油路Laと第２回路油
路Lbとの短絡通路の開度となり、このため、弁体95の回
動制御により、上記短絡通路の開度を全開から全閉まで
制御することができる。短絡通路の開度が全開であれ
ば、ポンプ吐出ポートから第１回路油路Laに吐出された
作動油は、短絡ポートおよび短絡孔から直接第２回路油
路Lbに流入するとともにポンプ吸入ポートに流入するの
で、油圧モータＭが不作動となり、クラッチOFFの状態
となる。当然ながら、逆に、短絡通路の開度が全閉であ
れば、油圧モータＭが作動するクラッチON状態が実現す
る。

このメインクラッチ弁体95の中空部内に、直結クラッチ
弁DCが配設される。この直結クラッ弁DCは、上記弁体95
に軸方向に移動自在に桿入されたピストン軸85と、この
ピストン軸85の先端に取り付けられたシュー86と、ピス
トン軸85内に挿入されたパイロットスプール84とから構
成され、パイロットスプール84を軸方向に移動させるこ
とにより、ピストン軸85をこれに追従させて軸方向に移
動させることができるようになっている。このため、パ
イロットスプール84を左動させて、ピストン軸85を左動
させ、その先端のシュー86により分配盤80の端面に開口
するポンプの吐出路を塞ぎ、第１回路油路Laを遮断する
ことができるようになっている。このようにポンプ吐出
路を閉塞した状態では、ポンププランジャ62が油圧的に
ロックされ、油圧ポンプＰと油圧モータＭとが直結状態
となる。

次に、上記構成の無段変速機Ｔの制御装置について、第
３図および第４図の回路図を用いて説明する。

制御装置としては、メインクラッチCLの制御を行うクラ
ッチサーボユニット130、前後進切換装置20の作動制御
を行う前後進用サーボユニット140、および斜板部材73
を揺動させて変速比の制御を行う第１および第２変速用
サーボユニット30,50があり、これらを図示の油圧バル
ブの作動により適宜作動させて、各種の制御がなされ
る。

そこでまず、各装置の構成および作動について説明す
る。

クラッチサーボユニット130は、固定シリンダ131と、こ
のシリンダ131内に軸方向に摺動自在に嵌入されたピス
トン部材132と、ピストン部材132を図中右方に付勢する
ばね133とから構成される。ピストン部材132のピストン
により２分割されてシリンダ131内に形成される左右シ
リンダ室134,135には、クラッチコントロールバルブ220
に繋がる２本の第６および第７制御油路L₆,L₇がそれぞ
れ連通している。このため、クラッチコントロールバル
ブ220により選択的に左右シリンダ室134,135に給排され
る作動油の油圧力によりピストン部材132が図中左右に
移動される。

ピストン部材132の左端はリンク96aを介してカム部材97
に連結される。カム部材97はそのカム面97aがクラッチ
コントロールバルブ220の右スプール223端面と当接して
おり、一端において軸98aに固設されている。軸98aには
リンクアーム98bも固設されている。このリンクアーム9
8bの先端はリンク96bを介して前述のメインクラッチ弁
体95に一体形成されたアーム95aと連結されている。こ
のため、ピストン部材132が左右に移動されると、カム
部材97およびリンクアーム98bが軸98aを中心に一体とな
って回動され、これに応じてメインクラッチ弁体95は、
図示のOFF位置（開放位置）からON位置（閉止位置）ま
での間で回動される。なお、このとき、カム面97aはカ
ム部材97の回動に応じて右スプール223を右方向に押す
ようになっている。

クラッチコントロールバルブ220は、軸方向に移動自在
な左スプール221および右スプール223と、両スプール22
1,223間に配設されたばね222と、左スプール221を右方
に付勢するばね224とから構成される。さらに、このば
ね224が配設された空間（左スプール221の左側空間）内
には、ガバナバルブ８の吐出ポートに連通する第16制御
油路L₁₆にクラッチオンバルブ230を介して連通する第17
制御油路L₁₇が連通しており、この左側空間内にはエン
ジンＥの回転数に対応するガバナ圧P_Gが供給される。ま
た、ばね222が配設された空間（左および右スプール22
1,223の間の空間）内には、スロットルバルブ240から第
22制御油路L₂₂、第23制御油路L₂₃、クラッチオフバルブ
235および第24制御油路L₂₄を介して、スロットル開度に
対応したスロットル圧P_THが供給される。

このため、左スプール221は、ガバナ圧P_Gとばね224によ
る右方向への押力およびスロットル圧P_THとばね222によ
る左方向への押力を受けて右動もしくは左動される。こ
の動きに応じて第１制御油路L₁から第５制御油路L₅に送
られてくるライン圧P_Lを、第６および第７制御油路L₆,L
₇の一方に供給するとともに、他方から作動油をドレン
に排出させる。これにより、クラッチサーボユニット13
0のピストン部材132が作動され、メインクラッチCLの作
動制御がなされる。但し、このときピストン部材132の
移動に応じてカム部97により右スプール223が押され、
ばね222の押力が変えられるようになっており、メイン
クラッチの開閉が所望の特性に沿って行われるようにな
っている。

なお、クラッチCLをOFFからONに作動させるため、左シ
リンダ室134内の作動油を第６制御油路L₆から排出する
場合には、クラッチコントロールバルブ220から第８、
第９および第10制御油路L₈,L₉,L₁₀を介して行われる。
この第10制御油路L₁₀は、第１オリフィス274を介してド
レンに繋がるとともにオリフィスチェンジバルブ270お
よび第２オリフィス272を介してドレンに繋がってお
り、これらオリフィス272,274により作動油の排出速度
が制限され、クラッチCLの接続速度（OFFからONへの速
度）が調整される。

このクラッチCLの接続速度は、前述のように、エンジン
Ｅのスロットル開度が小さいときには、これが大きいと
きより早くすることが要求される。このため、本例にお
いては、オリフィスチェンジバルブ270の右端部に第25
制御油路L₂₅を介してスロットルバルブ240からスロット
ル圧P_THを導入しており、スロットル開度が大きくなり
スロットル圧P_THが所定圧以上となると、この油圧力に
よりオリフィスチェンジバルブ270が左動されて、この
バルブ270が閉止されるようにしている。このようにす
ると、スロットル開度が小さくてオリフィスチェンジバ
ルブ270が開放されている状態では、上述の作動油の排
出が２個のオリフィス272,274を介してなされるのであ
るが、スロットル開度が大きくてオリフィスチェンジバ
ルブ270が閉止されると、片方のオリフィス274を介して
のみ上記排出がなされ、スロットル開度が大きい場合に
はメインクラッチCLの接続速度が緩やかになる。

以上のように、クラッチサーボユニット130の左シリン
ダ室134からの作動油の排出速度をスロットル開度に対
応して変更してクラッチCLの接続速度が所望の値となる
ように調整される。しかし、この調整は固定オリフィス
272,274により行っているため、排出速度は作動油の粘
度変化の影響を受け、例えば、低温始動時のように、作
動油温が低い場合には、この排出速度が極くゆっくりと
なり、クラッチCLの接続速度が非常に遅くなってしまう
という問題がある。

この問題を解決るため、本例においては、第10制御油路
L₁₀からリリーフバルブ206を有する第11制御油路L₁₁を
分岐させている。これは、低温時において上記固定オリ
フィス272,274からの作動油の排出が遅いときにはこれ
より上流側の油路内の油圧が通常より高くなることに鑑
みたものである。このため、リリーフバルブ260は、油
路L₁₁内の油圧が通常作動温度（例えば80℃）のときに
発生する油圧より高圧となった場合に開放するように設
定されている。このため、作動油温が低温でオリフィス
272,274を通って流れる抵抗が大きく、油路L₁₁内の油圧
が高くなるとこのリリーフバルブ260が開放され、固定
オリフィス272,274からの排出油量が少なくてもリリー
フバルブ260からの排出によりこれを補い、クラッチCL
の接続をスムーズに行わせる。これにより、低温始動時
においても、クラッチCLの接続を遅れることなく行わ
せ、スムーズな車両の発進を可能にする。

前後進用サーボユニット140は、固定シリンダ141と、こ
のシリンダ141内に軸方向（図中上下方向）に移動自在
に嵌入されたピストン部材142と、ピストン部材142を下
方に付勢するばね143とからなる。カバー146により覆わ
れたシリンダ141内の空間は、この空間に嵌入されたピ
ストン部材142のピストンにより上および下シリンダ室1
44,145に２分割されており、両シリンダ室144,145に
は、それぞれ第31および第33制御油路L₃₁,L₃₃が連通し
ている。

両油路L₃₁およびL₃₃はそれぞれ、直接もしくはクラッチ
オンバルブ230および第32制御油路L₃₂を介してマニュア
ルバルブ210に繋がっている。マニュアルバルブ210がD,
L₂,L₁ポジション（図におけるD,2,1ポジション）にある
ときには、第31制御油路L₃₁に制御油路L₂からのライン
圧P_Lが供給されるとともに第33制御油路L₃₃がドレンに
連通し、Ｒポジションにあるときには第33制御油路L₃₃
にライン圧P_Lが供給されるとともに第31制御油路L₃₁が
ドレンに連通される。このため、マニュアルバルブ210
によりD,L₂,L₁ポジションが選択されると、ピストン部
材142は図示のように下動され、ピストン部材142の先端
に固定されたシフトフォーク29は前進位置に位置する。
一方、Ｒポジションが選択された場合には、ピストン部
材142が上動され、シフトフォーク29は後進位置に位置
する。なお、これ以外のポジション、すなわち、Ｎおよ
びＰポジションにおいては、上記両制御油路L₃₁およびL
₃₃はともにドレンに連通されるのであるが、この場合に
は、ばね143の付勢によりピストン部材142は下動位置に
保持され、シフトフォーク29は前進位置に位置せしめら
れる。

さらに、上シリンダ室144にライン圧P_Lが供給されピス
トン部材142が下動されているときには、ピストン部材1
42の外周溝142aを介してこのライン圧P_Lが第15制御油路
L₁₅に導入され、下シリンダ室145にライン圧P_Lが供給さ
れピストン部材142が上動されているときは、ピストン
部材142内の通孔142bを介してこのライン圧P_Lが第15制
御油路L₁₅に導入される。

次に、第４図に示す変速用サーボユニット30,50につい
て説明する。両ユニット30,50はリンク機構40を介して
連結されている。

第１変速用サーボユニット30は、固定シリンダ31と、こ
のシリンダ31内に図中上下に移動自在に嵌入されたピス
トンロッド32と、このロッド32内に固定保持されたバル
ブ部材33と、このバルブ部材33内に図中上下に移動自在
に挿入されたスプール部材34とから構成される。シリン
ダ31の内部空間は図中上部において図示しないカバーに
より覆われるとともに、ピストンロッド32のピストン部
32aにより２分割されて上および下シリンダ室35,36が形
成されている。また、ピストンロッド32はその下端がシ
リンダ31の外方に突出しており、第２図に示すようにリ
ンク部材39を介してモータＭの斜板部材73に連結されて
いる。

シリンダ31には、高圧油路Lhが接続されるとともにこれ
を下シリンダ室36に連通させる高圧導入孔31aが形成さ
れており、下シリンダ室36には、変速機Ｔの油圧閉回路
における高圧側の油圧P_Hを有した作動油が導入される。
この高圧P_Hを有した作動油は、さらに、ピストンロッド
32の連通孔32bを介してバルブ部材33の溝33aにも導かれ
るとともにこの溝33aから連通孔33bを介してバルブ部材
33内のスプール部材挿入孔（図示せず）に導かれる。

この挿入孔に挿入されるスプール部材34は、バルブ部材
33に対して図において上方に相対移動されると、バルブ
部材33の連通孔33bを閉止するとともに、上シリンダ室3
5をピストンロッド32内の通孔32cを介してドレンに排出
させ、逆に下方に相対移動されると、バルブ部材33の連
通孔33bを上シリンダ室35に連通させるようになってい
る。このため、スプール部材34を上動させると、下シリ
ンダ室36に使用する高圧P_Hの油圧力によりピストンロッ
ド32がスプール部材34に追従して上動される。また、ス
プール部材34を下動させると、上および下シリンダ室3
5,36に高圧P_Hが加わり、ピストン部32aでの受圧面積の
差（上シリンダ室35側の受圧面積の方が大きい）により
ピストンロッド32がスプール部材に追従して下動され
る。なお、スプール部材34が静止すると、上および下シ
リンダ室35,36からピストン部32aに加わる力がバランス
する位置でピストンロッド32も静止保持される。すなわ
ち、スプール部材34を上下動させると、ピストンロッド
32はこれに追従して上下動される。このとき、ピストン
ロッド32はモータＭの斜板部材73に連結されているの
で、スプール部材34の移動により斜板角の制御すなわ
ち、変速機Ｔの変速比の制御を行うことができる。

スプール部材34の上端は第１リンク41を介して第２リン
ク42の一端に連結されている。第２リンク42は軸43に一
体結合されており、軸43を中心に回動自在となってい
る。軸43には第３リンク44も一体結合され、第３リンク
44は第４リンク45を介して第２変速用サーボユニット50
のピストン部材52に連結されている。このため、ピスト
ン部材52を図中上下に移動させると、上記各リンク41〜
45により構成されるリンク機構40を介して、第１変速用
サーボユニット30のスプール部材34が上下に移動され
る。

第２変速用サーボユニット50は、固定シリンダ51内に軸
方向（図において上下方向）に移動自在に上記ピストン
部材52が嵌入されて構成されている。固定シリンダ51内
部空間はプラグ部材53により覆われるとともに、ピスト
ン部材52のピストン部により２分割されて上および下シ
リンダ室54,55が形成される。上シリンダ室54には、オ
リフィス57aを有した第44制御油路L₄₄およびチェックバ
ルブ57bを有した第45制御油路L₄₅を介して第42制御油路
L₄₂が連通し、下シリンダ室55に第40制御油路L₄₀が連通
している。第42制御油路L₄₂はクラッチオフバルブ235お
よび第41制御油路L₄₁を介して、また第40制御油路L₄₀は
そのままシフトコントロールバルブ250に連通する。

このため、シフトコントロールバルブ250の作用によ
り、上シリンダ室54および下シリンダ室55に第15制御油
路L₁₅からのライン圧P_Lの供給もしくは、シリンダ室内
の作動油の排出がなされる。このような作動油の供給・
排出に応じてピストン部材52が上下動され、これがリン
ク機構40を介して第１変速用サーボユニット30に伝達さ
れ変速制御がなされる。具体的には、第２変速用サーボ
ユニット50のピストン部材52を上動させて第１変速用サ
ーボユニット30のピストン部材32を下動させることによ
り、変速比を大きく（LOW側に変速）させ、これとは逆
に、ピストン部材52を下動させてピストン部材32を上動
させることにより、変速比を小さく（TOP側に変速）さ
せることができる。

この場合、上シリンダ室54へのライン圧P_Lの供給はオリ
フィス57aの作用により緩やかになされるが、上シリン
ダ室54からの作動油の排出はチェックバルブ57bが開放
されて急速になされる。このため、ピストン部材52を上
動させて変速比を大きくする場合（LOW側に変速する場
合）には、これが急速になされるが、ピストン部材52を
下動させて変速比を小さくする場合（TOP側に変速する
場合）には、これが緩やかになされる。但し、ピストン
部材52にはピストン部近傍に第１溝52aが形成されてお
り、シリンダ51に形成された孔に連通する第43制御油路
L₄₃が、変速比が大きいときに（ピストン部材52が所定
以上上動しているときに）この溝を介して上シリンダ室
54に連通するようになっている。このため、ピストン部
材が所定以上下動して変速比がある値以下になるまで
は、この第43制御油路L₄₃を介してライン圧P_Lの供給が
なされ、この間は急速な変速がなされる。

ピストン部材52の下端部はテーパ面52dが形成されてお
り、テーパ面52dの上にスロットルカム機構150のスプー
ル151の端面が当接しており、スロットルカム機構150を
変速比に対応して作動できるような構成にしている。

さらに、シリンダ51の上部には、ピストン部材52の挿入
孔に繋がる通孔56a,56bが形成され、両通孔56a,56bには
それぞれ第46および第47制御油路L₄₆,L₄₇が連通する。
ピストン部材52の上部にはこれが所定以上上動されたと
きに通孔56a,56bをドレンに連通させる溝52b,52cが形成
されている。このため、ピストン部材52が上動され、変
速比が小さくなる（TOP側に近ずく）と、まず、溝52cお
よび通孔56bを介して第47制御油路L₄₇がドレンに連通さ
れ、さらにピストン部材52が上動されると、溝52bおよ
び通孔56aを介して第46制御油路L₄₆がドレンに連通され
る。

以下に、第３図および第４図に図示された各バルブにつ
いて簡単に説明する。

マニュアルバルブ210は、運転席のシフトレバー操作に
応じてそのスプール211が作動され、前述のように前後
進用サーボユニット140の作動制御がなされる。なお、
スプール211が“2"ポジション（L₂ポジション）に位置
するときには、ガバナ圧を有する第48制御油路L₄₈を第4
6制御油路L₄₆に連通させ、“1"ポジション（L₁ポジショ
ン）に位置するときには、第48制御油路L₄₈を第47制御
油路L₄₇に連通させる。このため、スプール211が“2"も
しくは“1"ポジションである場合には、変速比が所定値
以下になると、第48制御油路L₄₈内のガバナ圧がドレン
され、後述のようにシフトコントロールバルブ250に作
用するガバナ圧が零になり変速比がこれより小さく（TO
P側に）なることが阻止される。

クラッチオンバルブ230は、通常はそのスプール231がス
プリング232の押力により図示のように左動された状態
になっている。ところが、コントローラ100において車
速が所定車速以上になったことが検出されると、常時開
タイプの第１ソレノイドバルブ280が作動されてこれが
閉止され、第51制御油路L₅₁内に第３制御油路L₃からの
ライン圧P_Lが発生し、この油圧力によりスプール232が
右動される。これにより、第17制御油路L₁₇に第34制御
油路L₃₄からのライン圧P_Lが供給され、クラッチコント
ロールバルブ220の左スプール221が右動されて、メイン
クラッチCLはその状態の如何に拘らずON状態（接続状
態）にされる。同時に、第60制御油路L₆₀から第１図に
示したエンジンブレーキコントロールバルブ120にもラ
イン圧P_Lが供給される。なおこのときには、前後進用サ
ーボユニット140の下シリンダ室144に繋がる第33制御油
路L₃₃はドレンに連通しており、この状態で走行中にマ
ニュアルバルブ210がリバース（Ｒ）に切り換えられて
も、このサーボユニット140が作動しないようにして安
全性を向上させている。

クラッチオフバルブ235は、マキュアルバルブ210がN,P
ポジションの場合以外の場合では、スプール236はその
右端に作用する第15制御油路L₁₅からのライン圧P_Lによ
り図示のように左動されており、マニュアルバルブ210
がＮ（もしくはＰ）ポジションに切り換えられると、ば
ね237により右動される。スプール236が右動されると、
第24制御油路L₂₄に第４制御油路L₄からのライン圧P_Lが
供給され、クラッチコントロールバルブ220の左スプー
ル221が左動されて、メインクラッチCLがOFFされる。同
時に、第42制御油路L₄₂が閉止され、第２変速用サーボ
ユニット50のピストン部材52がそのままの状態で保持さ
れ、変速比がそのままホールドされる。

スロットルモジュレータバルブ245は、第20制御油路L₂₀
に供給されるライン圧P_Lを減圧して所定のモジュレータ
圧P_Mをを作り出し、これを第21制御油路L₂₁を介してス
ロットルバルブ240に供給する。

スロットルバルブ240は、アクセルペダルもしくはスロ
ットルバルブ開度に対応して作動されるスロットルカム
機構150の第１カム161の押圧に応じて作動され、第22制
御油路L₂₂にスロットル開度（もしくはアクセル開度）
に対応したスロットル圧P_THを供給する。

シフトコントロールバルブ250は、ばね252を介して伝達
されるスロットルカム機構150の第２カム171の押圧力
と、第49制御油路L₄₉からのガバナ圧P_Gによる押圧力と
を受けるスプール251の左右の移動により、第２変速用
サーボユニット50の上および下シリンダ室54,55へのラ
イン圧P_Lの供給・排出を制御するバルブである。これに
より、スロットル開度（もしくはアクセルペダルの踏み
込み）と、エンジン回転数に応じて変速比の制御がなさ
れる。

キックダウンコントロールバルブ258は、走行中にアク
セルペダルが急激に踏み込まれた場合に、第42制御油路
L₄₂から作動油を排出させて変速比を大きく（LOW側に）
するためのバルブである。

エンジン回転インヒビターバルブ265は、エンジン回転
が所定回転以上となりガバナ圧P_Gが所定以上となると作
動され、第48制御油路L₄₈と第49制御油路L₄₉との連通を
遮断させるバルブである。

第２ソレノイドバルブ285は、常時閉タイプのバルブで
あり、コントローラ100により急ブレーキ作動が検出さ
れると開放されるようになっている。このため、通常で
は、シフトコントロールバルブ250の右端にライン圧P_L
が供給されているのであるが、急ブレーキ時にはこれが
解除され、シフトコントロールバルブ250のスプール251
が右動され、変速比がLOW側になるように制御される。

以上の例においては、油圧式無段変速機のクラッチ弁
（メインクラッチ）の制御を行う例を示したが、本発明
はこれに限定されるものではなく、例えば、摩擦板タイ
プのクラッチの制御をサーボユニットにより行う場合に
ついても同様であり、また、オリフィスチェンジバツル
ブの作動制御をスロットル圧ではなく、他のスロットル
開度に対応した指標、例えば、アクセルペダルの踏み込
みに対応して行うようにしても良い。

ハ．発明の効果 以上説明したように、本発明によれば、クラッチ接続時
に油圧サーボユニット内の作動油を排出する排出油路内
に配設したオリフィスによる作動油の流れの制限度合い
を、エンジンのスロットル開度に対応する指標の大きさ
に応じて、オリフィスチェンジ手段により変更するよう
にしているので、スロットル開度が小さい場合でのクラ
ッチ接続に際しては、断面積の小さなオリフィスを用い
る等して、油圧サーボユニットからの排出油の流れの制
限を緩くし、クラッチの接続が早い速度で行われ、これ
に対して、スロットル開度が大きい場合でのクラッチ接
続に際しては、断面積の小さなオリフィスを用いる等し
て、クラッチの接続がゆっくりと行われる。このため、
クラッチの接続をスロットル開度に対応した所望の速度
で行わせることができ、スムーズなクラッチ接続を実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るクラッチ制御装置を備えた無段変
速機の油圧回路図、 第２図は上記無段変速機の断面図、 第３図および第４図は上記無段変速機の制御回路図であ
る。 30,50……変速用サーボユニット 95……クラッチ弁体、100……コントローラ 130……クラッチサーボユニット 210……マニュアルバルブ 220……クラッチコントロールバルブ 270……オリフィスチェンジバルブ 272,274……オリフィス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−137466（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−28915（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−35000（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】変速機における入力軸と出力軸との間の動
   力伝達を断続制御するクラッチと、このクラッチの断続
   行動を行わせる油圧サーボユニットと、この油圧サーボ
   ユニットへの作動油の給排制御を行うクラッチコントロ
   ールバルブとからなり、このクラッチコントロールバル
   ブは前記エンジンスロットル開度が大きいほど前記クラ
   ッチを解放方向に作動させるとともに前記エンジン回転
   数が高いほど前記クラッチを接続方向に作動させる制御
   を行うように構成された変速機のクラッチ制御装置であ
   って、 前記油圧サーボユニットにより前記クラッチを接続させ
   るときに前記油圧サーボユニット内の作動油を排出する
   排出油路と、 この排出油路内に配設されてこの排出油路を通って排出
   される作動油の流れを制限するとともにこの制限度合い
   を可変制御可能なオリフィス手段と、 前記エンジンのスロットル開度に対応する指標が大きい
   ほど、前記オリフィス手段による前記作動油の流れの制
   限度合いを大きくさせるオリフィスチェンジ手段と を備えていることを特徴とするクラッチ制御装置。