JPH0762500B2

JPH0762500B2 - Ｖベルト式無段変速機の油圧制御装置

Info

Publication number: JPH0762500B2
Application number: JP62230745A
Authority: JP
Inventors: 宏合川; 匠本多
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 1987-09-14
Filing date: 1987-09-14
Publication date: 1995-07-05
Anticipated expiration: 2010-07-05
Also published as: JPS6474349A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は駆動側プーリまたは従動側プーリの一方に、ト
ルク伝達に必要な負荷推力を制御するための負荷推力制
御用油室を設け、他方に変速比を制御するための変速比
制御用油室を設けたＶベルト式無段変速機の油圧制御装
置、特に負荷推力制御用油室を制御するための制御弁の
構造に関するものである。

〔従来技術とその問題点〕

従来、Ｖベルト式無段変速機の油圧制御装置として、特
開昭55−65755号公報に記載のように、駆動側プーリに
導かれる変速比制御油圧を、スロットル開度とエンジン
回転数との関係で動作する変速制御弁にて調整するとと
もに、従動側プーリに導かれるライン圧を実際の変速比
とエンジン回転数の関係で動作する圧力調整弁にて調整
するようにしたものが知られている。

上記Ｖベルト式無段変速機において、従動側プーリに導
かれるライン圧はトルク伝達に必要なベルト張力を付与
するために調整されるが、Ｖベルトに伝達されるトルク
はエンジン発生トルクに応じて変動するので、エンジン
発生トルクに応じたライン圧に調圧するのが最も効率が
良く、かつＶベルトの寿命の点でも好ましい。しかしな
がら、上記圧力調整弁はライン圧を変速比とエンジン回
転数に応じて機械的に調整するのみであるから、エンジ
ン発生トルクに応じたライン圧に調圧できず、過推力と
なったり推力不足となる問題がある。

一般に、エンジン発生トルクはスロットル開度とエンジ
ン回転数とから、エンジン性能曲線に基づいて推定する
ことが可能であり、この推定されたエンジン発生トルク
に応じて負荷推力制御側プーリの油圧を電子制御にて調
圧すれば、上記の問題は解決できる。この場合に、負荷
推力制御側プーリの油圧をエンジン発生トルクに比例し
た油圧に調圧しただけでは、例えばエンジンブレーキ時
のように負のエンジン発生トルクが作用した場合に負荷
推力制御側プーリの推力が零となり、Ｖベルトが滑って
しまうことになる。そのため、負のエンジン発生トルク
が作用した場合にもＶベルトが滑らないように、所定の
最低負荷油圧を保持する必要がある。

この場合、負荷油圧とエンジン発生トルクとの比例定数
は負荷推力制御弁のスプールの受圧面積により調整で
き、最低負荷油圧もスプールのリターンスプリングのば
ね荷重により設定できる。しかしながら、負荷油圧が最
低負荷油圧からエンジン発生トルクに比例して上昇し始
める基点を所望の値に設定することは困難であり、その
ため実際にエンジン発生トルクが変化した時、負荷推力
が過推力または推力不足となる傾向にあった。

〔発明の目的〕

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的
は、負荷油圧が最低負荷油圧からエンジン発生トルクに
比例して上昇し始める基点を所望の値に設定でき、負荷
油圧を最適値に容易に設定できるＶベルト式無段変速機
の油圧制御装置を提供することにある。

〔発明の構成〕

上記目的を達成するために、本発明は、駆動側プーリま
たは従動側プーリの一方に、トルク伝達に必要な負荷推
力を制御するための負荷推力制御用油室を設け、他方に
変速比を制御するための変速比制御用油室を設けたＶベ
ルト式無段変速機において、上記負荷推力制御用油室の
油圧を制御するための制御弁と、該制御弁を制御するた
めの信号油圧を発生する電磁弁とを備え、上記制御弁
は、油圧源から作動圧が入力れた入力ポートと、ドレン
ポートと、両ポートの中間に形成され、上記負荷推力制
御用油室に油圧を出力する出力ポートと、上記入力ポー
トとドレンポートを選択的に出力ポートと連通させる主
スプールと、主スプールを出力ポートとドレンポートと
が連通する方向へ付勢するべく出力油圧が帰還された出
力油圧帰還ポートと、主スプールのドレンポート側に配
置された副スプールと、両スプール間に介装され、両ス
プールを相反方向に付勢する第１スプリングと、副スプ
ールを主スプール側へ付勢する第２スプリングと、副ス
プールを主スプール側へ付勢するべく上記電磁弁の信号
油圧が導かれる信号油圧入力ポートとが設けられている
ことを特徴とするものである。

即ち、負荷推力制御弁に、主スプールと、信号油圧を受
ける副スプールと、両スプール間に介装された第１スプ
リングと、副スプールを主スプール側へ付勢する第２ス
プリングとを設けることにより、本発明の目的を達成す
る。つまり、最低負荷油圧は第１スプリングのばね荷重
により決定され、負荷油圧とエンジン発生トルクとの比
例直線の傾きは主，副スプールの受圧面積により決定で
き、この比例直線の初期値は第２スプリングのばね荷重
により決定できる。したがって、負荷油圧が最低負荷油
圧からエンジン発生トルクに比例して上昇し始める基点
を所望の値に設定でき、エンジン発生トルクの変化に対
応した最適な負荷推力を得ることができる。

〔実施例の説明〕

第１図は本発明にかかるＶベルト式無段変速機の概略構
成を示す。

図面において、エンジン１のクランク軸２はフライホイ
ール３およびダンパ機構４を介して入力軸５に接続され
ている。入力軸５上には直結クラッチ６と、回転自在な
直結駆動ギヤ７とが設けられており、直結クラッチ６は
直結駆動時に直結駆動ギヤ７を入力軸５に対して連結す
る。入力軸５の端部には外歯ギヤ８が固定されており、
この外歯ギヤ８は無段変速装置10の駆動軸11に固定され
た内歯ギヤ９と噛み合い、入力軸５の動力を減速して駆
動軸11に伝達している。

無段変速装置10は駆動軸11に設けた駆動側プーリ12と、
従動軸13に設けた従動側プーリ14と、両プーリ間に巻き
掛けたＶベルト15とで構成されている。駆動側プーリ12
は固定シーブ12aと可動シーブ12bとを有しており、可動
シーブ12bの背後には変速比を制御するための変速比制
御用油室16が設けられている。一方、従動側プーリ14も
駆動側プーリ12と同様に、固定シーブ14aと可動シーブ1
4bとを有しており、可動シーブ14bの背後にはトルク伝
達に必要な負荷推力をＶベルト15に与える負荷推力制御
用油室17が設けられている。上記変速比制御用油室16お
よび負荷推力制御用油室17の油圧は、後述する油圧制御
装置により制御される。

従動軸13の外周には中空軸19が回転自在に支持されてお
り、従動軸13と中空軸19とは発進クラッチ20によって断
続される。この発進クラッチ20はベルト駆動時に締結あ
るいは緩係合され、直結駆動時には遮断される。前進用
ギヤ21は従動軸13上に、後進用ギヤ22は中空軸19上にそ
れぞれ回転自在に支持されており、前後進切換用ドッグ
クラッチ23によって前進用ギヤ21又は後進用ギヤ22のい
ずれか一方を中空軸19と連結するようになっている。後
進用アイドラ軸24には後進用ギヤ22に噛み合う後進用ア
イドラギヤ25と、別の後進用アイドラギヤ26とが固定さ
れている。また、減速軸27には上記直結駆動ギヤ７と前
進用ギヤ21と後進用アイドラギヤ26とに同時に噛み合う
減速ギヤ28と、終減速ギヤ29とが固定されており、終減
速ギヤ29はディファレンシャル装置30のリングギヤ31に
噛み合い、動力を出力軸32に伝達している。

上記直結機構付無段変速機において、入力軸５、直結ク
ラッチ６、直結駆動ギヤ７、減速ギヤ28、終減速ギヤ2
9、ディファレンシャル装置30、出力軸32は直結駆動経
路を構成し、入力軸５、外歯ギヤ８、内歯ギヤ９、無段
変速装置10、発進クラチ20、前進用ギヤ21、減速ギヤ2
8、終減速ギヤ29、ディファレンシャル装置30、出力軸3
2は無段変速経路（前進時）を構成している。そして、
直結駆動経路における入力軸５と出力軸32間の直結伝達
比i_Dは、無段変速経路における入力軸５と出力軸32間の
最高速比i_minの近傍に設定されている。

第２図は油圧制御装置を示し、大略、第１調圧弁100、
マニュアル弁110、第２調圧弁120、直結制御弁130、三
方弁140、前後進切換ピストン150、クラッチ制御弁16
0、油圧切換弁180、変速比制御弁190、コーストダウン
制御弁200、負荷推力制御弁210、コントローラ300、変
速比制御用電磁弁301、負荷推力制御用電磁弁302、直結
制御用電磁弁303で構成されている。

オイルポンプ33は油溜34から吸い上げた油を第１調圧弁
100の右端ポート101と中間ポート102に吐出しており、
右端ポート101の油圧によりスプール103はスプリング10
4に抗して左方へ移動し、スプール103のランド103aが図
面で示す位置に達すると中間ポート102とドレンポート1
05とが連通し、油はオイルポンプ33の吸い込み側へ戻さ
れる。したがって、スプール103はこの位置で釣り合
い、オイルポンプ33の吐出油圧は所定のライン圧P_Lに調
圧される。なお、中間ポート102の対応位置に設けたポ
ート107とポート108は潤滑ポートである。上記スプリン
グ104を収容した背圧室109には後述する負荷推力制御弁
210から負荷水力制御油圧P₈が導かれ、ライン圧P_Lを負
荷推力制御油圧P₈とスプリング104の荷重との和に釣り
合った油圧に調圧している。したがって、負荷推力制御
油圧P₈が上昇するとライン圧力P_Lも上昇し、これに伴っ
て負荷推力制御油圧P₈は相乗的に上昇し、低速比へ変速
を迅速化できる。

マニュアル弁110は、シフトレバーと連動してP,R,N,D,L
の各位置に作動されるスプール111を有しており、この
スプール111により入力ポート112から２個の出力ポート
113,114へ油路を選択的に切り換えるようになってい
る。例えばＤレンジにおいては図示するようにポート11
3からライン圧が出力され、ポート114はドレンされる。
ＬレンジはＤレンジと同様であり、Ｒレンジではポート
113がドレンされ、ポート114からライン圧が出力され
る。さらに、Ｐレンジではランド111aによって入力ポー
ト112が閉じられ、Ｎレンジでは入力ポート112と出力ポ
ート113,114の間がランド111a,111bによって遮断される
ので、いずれの出力ポートもドレンされる。

第２調圧弁120のスプール121はスプリング122により左
方へ付勢されており、スプール121は第１調圧弁100から
ライン圧が入力された入力ポート123とドレンポート124
とを選択的に開閉し、出力ポート125より油圧P₀を出力
している。出力油圧P₀はスプール121の内部に設けた連
通孔121aを介して左端室126にフィードバックされてお
り、これにより出力油圧P₀はスプリング荷重のみに釣り
合った一定圧に調圧される。上記出力油圧P₀は３個の電
磁弁301,302,303に入力されている。

直結制御弁130は直結クラッチ６を制御するための弁で
あり、スプリング132にて左方へ付勢されたプール131を
有している。直結駆動時（図面下半分に示す）には、上
記スプリング荷重と、左端室133に導かれる直結制御用
電磁弁303の信号油圧P₃とが対向して、スプール131はマ
ニュアル弁110からライン圧が入力される入力ポート134
とドレンポート135とを選択的に開閉し、出力ポート136
より油圧P₅を直結クラッチ６と後述するクラッチ制御弁
160のポート162とに出力している。出力油圧P₅はスプー
ル131の内部に設けた連通孔131aを介してスプリング132
を配置した右端室137にフィードバックされており、こ
れにより出力油圧P₅とスプリング荷重との和と、信号油
圧P₃とが釣り合う。なお、上記入力ポート134にはマニ
ュアル弁110の出力ポート113から前進時（D,L）のみラ
イン圧P_Lが入力されるので、その他のレンジ、特にＲレ
ンジにおいては信号油圧P₃に関係なく出力油圧P₅は零と
なり、直結駆動にはならない。ベルト駆動時（図面上半
分に示す）には、ポート138にクラッチ制御弁160の出力
油圧P₄が入力されるので、スプール131は強制的に左端
位置に移動せしめられ、直結制御用電磁弁203の作動に
関係なく直結クラッチ６の油圧P₅はドレンされる。

なお、直結制御弁130は、万一Ｖベルト15が破損して通
常の発進が不可能となった場合に、直結制御用電磁弁30
3をデューティ制御することにより、直結クラッチ６へ
の油圧P₅を緩やかに立ち上げ、直結駆動経路を介して緊
急発進を行うことが可能である。

三方弁140は、マニュアル弁110の出力ポート113から直
結制御弁130の入力ポート134を介して前進時のライン圧
P_Lが導かれる入力ポート141と、マニュアル弁110の出力
ポート114から後述する油圧切換弁180を介して後退時の
ライン圧P_Lが導かれる入力ポート142と、クラッチ制御
弁160の入力ポート163に油圧を出力する出力ポート143
とを有し、上記入力ポート141,142に選択的に入力され
る油圧によりボール144が反転動作し、油圧を選択的に
出力する。

前後進切換ピストン150は左右の油室151,152に作用する
油圧によって移動自在なピストン部材153を有し、この
ピストン部材153には前後進切換用ドッグクラッチ23を
作動させるフォークシャフト154が連結されている。フ
ォークシャフト154はスプリング155によって常に前進位
置へ付勢されている。上記右室152にマニュアル弁110の
出力ポート113から直結制御弁130の入力ポート134を介
して前進時にラインP_Lが導かれた時には図面上半分に示
す状態となり、左室151にマニュアル弁110の出力ポート
114から後述する油圧切換弁180を介して後退時にライン
圧P_Lが導かれた時には図面下半分に示す状態となる。な
お、右室152は一方弁156を介して外部の油中と接続され
ており、ＲレンジからＰまたはＮレンジに切り換えた
時、スプリング155によりピストン部材153が前進位置へ
動作する際の作動時間を短縮している。

クラッチ制御弁160は発進クラッチ20を制御するための
弁であり、合計６個のポート162〜167を形成したスリー
ブ161を有し、スリーブ161内にはスプール168が修道自
在に配置されている。スプール168は左方から第１スプ
リング169にて付勢され、左右から第２スプリング170お
よび第３スプリング171にて付勢され、第2,第３スプリ
ング170,171の荷重の和は第１スプリング169の荷重より
大きい。ポート162には直結制御弁130より油圧P₅が入力
され、入力ポート163には三方弁140から前進油圧または
後退油圧が入力され、ポート164は発進クラッチ20と直
結制御弁130の信号油圧ポート138とに油圧P₄を出力し、
ポート165はドレンポートである。また、ポート166は後
述するコーストダウン制御弁200の出力ポート206と接続
され、右端のポート167には負荷推力制御用電磁弁302か
ら信号油圧P₂が導かれている。なお、電磁弁302とポー
ト167との間にはオリフィス35と一方弁36とが並列に接
続され、オリフィス３が信号油圧P₂の脈動を低減すると
ともに、電磁弁302がOFFした時に信号油圧P₂を一方弁36
を介してドレンするので、発進クラッチ20の切れ不良を
解消できる。第１スプリング169を収容した室172には出
力油圧P₄がスプール168の内部に形成した連通孔168aを
介してフィードバックされている。また、スプール168
の右端部には第４スプリング173を間にしてピストン174
が摺動自在に配置され、右端ポート167に入力された信
号油圧P₂はピストン174および第４スプリング173を介し
てスプール168を左方へ押し、信号油圧P₂の脈動を一種
のアキュムレータ機構により吸収している。なお、第４
スプリグ173を収容した室はスプール168の連通孔168bを
介してドレンポート165と連通している。

第１スプリング169の背後は、スリーブ161の左端部に摺
動自在に嵌合したプラグ175により支持されており、プ
ラグ175の背後はクリープ調整ボルト176にて支持されて
いる。そして、ボルト176を回すことにより第１スプリ
ング169の荷重を増減し、発進クラッチ20のクリープト
ルクを微調整し得るようになっている。

クラッチ制御弁160の第２図上半分はベルト駆動の発進
時を示し、ベルト駆動時には直径制御用電磁弁303がOFF
（P₃＝０）、負荷推力制御用電磁弁302が作動中（P₂＝
０〜3kg/cm²）であるため、発進クラッチ20には負荷推
力制御用電磁弁302の信号油圧P₂と第2,第３スプリング1
70,171の荷重の和と、第１スプリング169の荷重と室172
にフィードバックされた出力油圧P₄の和とが対向し、出
力油圧P₄が調圧される。出力油圧P₄は発進クラッチ20の
他に、直結制御弁130のポート138にも入力されるので、
直結制御弁130は第２図上半分に示すように左端位置へ
移動し、直結クラッチ６は必ず遮断される。

走行レンジ（D,L,R）のアイドリング時には、右端ポー
ト167に入力される信号油圧P₂が０となるが、第１スプ
リング169と第2,第３スプリング170,171の荷重差に応じ
た油圧P₄が発進クラッチ20へ出力されるので、発進クラ
ッチ20は一定のクリープトルクを発生する。特に、第２
スプリング170は形状記憶合金からなり、暖機時にはス
プリング荷重は一定であるが、冷間時には温度の低下に
つれてスプリング荷重が暖機時より低くなるように設定
されているので、クラッチ制御弁160の出力油圧P₄も低
く調圧される。したがって、冷間時の摩擦係数やオイル
粘度の上昇によるクリープトルクの上昇を、発進クラッ
チ20の伝達容量を小さくすることにより補正し、冷間
時，暖機時に関係なくほぼ一定のクリープトルクに制御
できる。

また、クラッチ制御弁160の第２図下半分は直結駆動時
を示し、負荷推力制御用電磁弁302がOFF（P₂＝０）、直
結制御用電磁弁303がON（P₃＝3kg/cm²）しているので、
直径制御弁130が第２図下半分に示すように作動し、直
結制御弁130の出力油圧P₅が信号油圧ポート162に入力さ
れてスプール168が強制的に右端位置に移動せしめられ
る。したがって、直結制御弁130から油圧P₅が直結クラ
ッチ６に出力されて直結クラッチ６が締結され、クラッ
チ制御弁160の出力油圧P₄はドレンされるので、発進ク
ラッチ20は遮断される。このように直結制御弁130とク
ラッチ制御弁160は、出力油圧P₄,P₅を互いのポート138,
162に導くことにより、発進クラッチ20と直結クラッチ
６のいずれか一方にのみ油圧を供給することができ、所
謂ダブルクラッチを防止できる。

油圧切換弁180は後退油路と潤滑油路とを切り換えるた
めの弁であり、スプリング181により左方へ付勢された
スプール182を有している。油圧切換弁180は６個のポー
ト183〜188を有し、左端ポート183には変速比制御用電
磁弁301の信号油圧P₁が入力されている。変速比制御用
電磁弁301の信号油圧P₁が一定値（例えば1.3kg/cm²）を
越えるまでは、図中上半分に示すようにスプール182は
左端位置にある。つまり、変速比例御用電磁弁301の信
号油圧P₁は低速比近傍ではスプリング荷重より低いの
で、スプール182は左端位置にあり、ポート184,185を連
通させ、マニュアル弁110の出力ポート114から出力され
る後退油圧を三方弁140と前後進切換ピストン150へと供
給する。同時にポート186,187が連通するので、第１調
圧弁100から出力された潤滑油は上記ポート186,187、お
よびオイルクーラー37を介して直接発進クラッチ20に導
かれる。つまり、低速比位置では発進時のように発進ク
ラッチ20は反クラッチ状態にある場合が多いので、多量
の潤滑油を発進クラッチ20に導き、発熱を防止する。

また、変速比制御用電磁弁301の信号油圧P₁が一定値
（例えば1.3kg/cm²）を越えると、図中下半分に示すよ
うにスプール182は右端位置へ移動する。つまり、高速
比へ変速されると、変速比制御用電磁弁301の信号油圧P
₁はスプリング荷重より大きくなるので、スプール182は
右端位置へ移動し、ポート184を閉じてポート185をドレ
ンポート188と連通させる。したがって、高速走行時に
チェンジレバーを誤ってＤレンジからＲレンジへ切り換
えても、後退油圧系は上記のように完全に遮断されるの
で、前後進切換ピストン150が後退位置へ変化しない。
同時にポート186も閉じられるので、潤滑油をオリフィ
ス38を介して発進クラッチ20に導く。つまり、高速比位
置では発進クラッチ20が締結しているので、潤滑の必要
性が低く、オリフィス38を介して徐々に潤滑油を供給す
る。なお、直結クラッチ６は、緊急発進時以外は半クラ
ッチ状態が存在しないので、潤滑油は常にオリフィス39
を介して供給する。

変速比制御弁190は駆動側プーリ12の変速比制御用油室1
6の油圧を制御する弁であり、スプリング191により左方
へ付勢されたスプール192を有している。左端室193には
変速比制御用電磁弁301の信号油圧P₁が上記油圧切換弁1
80のポート183を経由して入力されており、信号油圧P₁
が一定値（例えば1.0kg/cm²）以下の時には、スプリン
グ荷重が信号油圧P₁より大きいので、スプール192は図
中上半分に示すように左端位置にある。したがって、ラ
イン圧P_Lが入力された入力ポート194が閉じられ、出力
ポート195がドレンポート196と連通するので、変速比制
御油圧P₆はドレンされる。変速比制御用電磁弁301の信
号油圧P₁が一定値を越えると、スプール192はスプリン
グ荷重に打ち勝って図中下半分に示すように右方へ移動
し、スプール192が入力ポート194とドレンポート196と
を選択的に開閉する位置の近傍で維持される。そして、
出力油圧P₆は信号油圧ポート197にフィードバックされ
ているので、出力油圧P₆とスプリング荷重との和と、信
号油圧P₁とが釣り合うように調圧される。

コーストダウン制御弁200はコーストダウン時（走行中
にスロットル全閉して急減速を行った時）に強制的に低
速比へ変速するための弁であり、スプリング201により
右方へ付勢されたスプール202を有している。信号油圧
ポート203には変速比制御用電磁弁301の信号油圧P₁が上
記油圧切換弁180のポート183を経由して入力されてお
り、信号油圧P₁が一定値（例えば1.0kg/cm²）以下の時
には、図中下半分に示すようにスプール202がライン圧P
_Lが入力された入力ポート204とドレンポート205とを選
択的に開閉する位置の近傍で維持される。そして、出力
ポート206から出力される出力油圧P₇はスプール202の連
通孔202aを介して右端ポート207にフィードバックされ
るので、出力油圧P₇と信号油圧P₁との和と、スプリング
荷重とが釣り合うように調圧される。信号油圧P₁が一定
値を越えると、スプール202はスプリング荷重に打ち勝
って図中上半分に示すように左端位置へ移動し、入力ポ
ート204を閉じ、出力ポート207がドレンポート205と連
通する。したがって、出力油圧P₇は０となる。

上記出力油圧P₇は上記クラッチ制御弁160のポート166と
後述する負荷推力制御弁210のポート219とに入力されて
おり、特にクラッチ制御160に入力された出力油圧P₇に
よりスプール168を右方へ付勢し、コーストダウンを迅
速に行うべく発進クラッチ20のクラッチ油圧を一定値
（例えば0.5kg/cm²）下げている。

負荷推力制御弁210は従動側プーリ14の負荷推力制御用
油室17の油圧P₈を制御するための弁であり、第2A図に示
すように主スプール211と副スプール212とを有し、両ス
プール211,212間には第１スプリング213が介装されてい
る。負荷推力制御弁210には常時ライン圧P_Lが入力され
た入力ポート214と、負荷推力制御用油室17と第１調圧
弁100の背圧室109とに油圧P₈を出力する出力ポート215
と、ドレンポート216とが形成され、出力油圧P₈は主ス
プール211の連通孔211aを介して右端室217にフィードバ
ックされている。したがって、出力油圧P₈は、副スプー
ル212から第１スプリング213を介してスプール211に作
用する右方向の荷重と釣り合うように調圧される。副ス
プール212は第１スプリング213よりばね力の小さな第２
スプリング218により右方へ付勢されており、このスプ
リング218収容したポート219には上記コーストダウン制
御弁200の出力油圧P₇が入力され、さらに上記ポート219
に隣接するポート220には負荷推力制御用電磁弁302から
信号油圧P₂が入力される。したがって、主スプール211
に作用する右方向の荷重は、第２スプリング218の荷重
と信号油圧P₂,P₇との和が第１スプリング213の荷重より
小さい時には第１スプリング213の荷重のみで決定され
（図面上半分に示す）、第２スプリング218の荷重と信
号油圧P₂,P₇との和が第１スプリング213の荷重より大き
くなると、第２スプリング218の荷重と信号油圧P₂,P₇と
の和で決定される（図面下半分に示す）。つまり、負荷
推力制御用油室17の油圧P₈は、発進クラッチ20の油圧P₄
と共に上昇するとともに、コースダウン時にはさらに上
昇して低速比への変速を迅速化する。

第３図は負荷推力制御弁210に入力される信号油圧P₂と
出力油圧P₈との関係を示し、信号油圧P₂を発生する負荷
推力制御用電磁弁302は、負荷推力制御弁210だけでなく
クラッチ制御弁160を制御するための電磁弁を兼ねてお
り、クラッチトルクはエンジン発生トルク比例関係にあ
り、かつクラッチトルクと電磁弁302の信号油圧P₂も比
例関係にあるので、第３図横軸をエンジン発生トルクに
置き換えてもよい。また、第３図縦軸の出力油圧（負荷
油圧）P₈は負荷推力と比例するので、縦軸を負荷推力に
置き換えてもよい。

負荷推力制御弁210の第1,第２スプリング213,218のばね
荷重F₁,F₂、主スプール211の右端部211bの受圧面積A₁、
副スプール212のランド212a,212bの受圧面積A₃,A₄は、
次のような４つの条件を満たすように決定される。

第１はエンジンブレーキ時にもＶベルトが滑らない最低
負荷油圧は0.6kg/cm²とすると、次式が成立する。

0.6×A₁＝F₁ ……（１）第２は副スプール212が動作し始める時の信号油圧P₂は
0.43kg/cm²とすると、次式が成立する。

0.43×（A₃−A₄）＋F₂＝F₁ ……（２）第３はコーストダウン時の油圧P₇が2.9kg/cm²のとき、
負荷油圧P₈を27kg/cm²だけ上昇させようとすると、次式
が成立する。

2.9×A₄＝2.7×A₁ ……（３）第４は負荷推力強制弁210が第２図下半分に示す位置に
到達すれば、次式が成立がする。

P₈×A₁＝P₂×（A₃−A₄）＋F₂ ……（４）上記の４つの条件を満足させるには、主スプール211、
副スプール212、第１スプリング213、第２スプリング21
8が必要であり、これら構成によって最低負荷油圧、比
例直線の傾き、および基点Ｘを任意の値に設定できる。
例えば第２スプリング218を設けなければ、最低負荷油
圧および比例直線の傾きを一致させても、第３図破線に
示すように基点ＸがＸ′へずれてしまい、負荷推力不足
となる傾向となり、一方最低負荷油圧および基点Ｘを一
致させても、第３図一点鎖線のように比例直線の傾きが
大きくなり、過推力となる傾向となる。したがって、第
３図実線で示す特性に完全に一致させるには、主スプー
ル211、副スプール212、第１スプリング213のほかに、
第２スプリング218が必須となる。

なお、負荷推力制御弁210の入力ポート214にはマニュア
ル弁110を経由せずに直接ライン圧P_Lが入力している。
その理由は、高速走行中にＮレンジに入れた場合に双方
のプーリ12,14の油圧がOFFとなり、Ｖベルト15が遠心力
により弛むので、常にライン圧P_Lを入力することによ
り、プーリ12,14にＶベルト15が弛まないだけの最低圧
をかけるためである。

第４図はコントローラ300のブロック図であり、310はエ
ンジン回転数N_in（入力軸４の回転数）を検出するセン
サ、311は車速Ｖ（出力軸32の回転数）を検出するセン
サ、312は従動軸13の回転数N_out（発進クラッチ20の入
力回転数又は従動側プーリ14の回転数）を検出するセン
サ、313はマニュアル弁110のP,R,N,D,Lの各シフト位置
を検出するセンサ、314はスロットル開度を検出するセ
ンサであり、上記センサ310〜313の信号は入力インター
フェース315に入力され、センサ314の信号はA/D変換器3
16でデジタル信号に変換される。317は中央演算処理装
置（CPU）、318は各電磁弁301,302,303を制御するため
のプログラムやデータが格納されたリードオンリメモリ
（ROM）、319は各センサから送られた信号やパラメータ
ーを一時的に格納するランダムアクセスメモリ（RA
M）、320は出力インターフェースであり、これらCPU31
7、ROM318、RAM319、出力インターフェース320、入力イ
ンターフェース315及びA/D変換器316はバス321によって
相互に連絡されている。出力インターフェース320の出
力は、出力ドライバ322を介して各電磁弁301,302,303へ
制御信号として出力され、電磁弁301〜303はこれら制御
信号により出力油圧P₁,P₃,P₅を制御し、変速制御，発進
制御および直結制御を実行している。

上記電磁弁301〜303のうち、負荷推力制御用電磁弁302,
直結制御用電磁弁303は常閉型であるのに対し、変速比
制御用電磁301は常開型である。したがって、電磁弁30
2,303は電気信号OFF時においてドレン、ON時には最大信
号油圧を発生するのに対し、電磁弁301はOFF時において
最大信号油圧を発生し、ON時にはドレンされる。このよ
うに変速比制御用電磁弁301を常開型に構成したのは、
万一電磁弁301が故障した場合でも信号油圧P₁を発生
し、変速比制御弁190を作動させて変速比制御油圧P₆を
高め、常に高速比側へ変速して急激なシフトダウンに伴
うショックを回避するためである。

なお、上記実施例では負荷推力制御弁210の副スプール2
12にコーストダウン制御弁200から油圧P₇を導き、コー
ストダウン時に負荷油圧P₈を上昇させるようにしたが、
この構成は必須ではない。したがって、（３）式は本発
明において必要ではない。

また、上記実施例では負荷油圧と発進クラッチ油圧とを
１個の電磁弁302で制御するようにしたが、それぞれ別
個の電磁弁で制御してもよいことは勿論である。

さらに、本発明のＶベルト式無段変速機は、駆動側プー
リに変速比制御用油室を、従動側プーリに負荷推力制御
用油室を設けたものに限らず、これと逆の構成としても
よい。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかなように、本発明によれば負荷推力
制御弁に、主スプール、副スプール、第１スプリングお
よび第２スプリングを設けたので、最低負荷油圧は第１
スプリングのばね荷重により決定され、負荷油圧とエン
ジン発生トルクとの比例直線の傾きは主，副スプールの
受圧面積により決定でき、負荷油圧が最低負荷油圧から
エンジン発生トルクに比例して上昇し始める基点は第２
スプリングのばね荷重により決定できる。

したがって、負荷推力特性を所望の値に自由に設定で
き、エンジン発生トルクの変化に対応した最適な負荷推
力特性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかるＶベルト式無段変速機の一例の
概略構成図、第２図は油圧制御装置の回路図、第2A図は
負荷推力制御弁の拡大図、第３図は負荷油圧と信号油圧
との特性図、第４図はコントローラのブロック図であ
る。１……エンジン、５……入力軸、６……直結クラッチ、
10……無段変速装置、12……駆動側プーリ、14……従動
側プーリ、16……変速比制御用油室、17……負荷推力制
御用油室、20……発進クラッチ、32……出力軸、160…
…クラッチ制御弁、210……負荷推力制御弁（制御
弁）、211……主スプール、212……副スプール、213…
…第１スプリング、214……入力ポート、215……出力ポ
ート、216……ドレンポート、217……右端室（出力油圧
帰還ポート）、218……第２スプリング、220……信号油
圧入力ポート、302……負荷推力制御用電磁弁（電磁
弁）。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】駆動側プーリまたは従動側プーリの一方
に、トルク伝達に必要な負荷推力を制御するための負荷
推力制御用油室を設け、他方に変速比を制御するための
変速比制御用油室を設けたＶベルト式無段変速機におい
て、上記負荷推力制御用油室の油圧を制御するための制御弁
と、害制御弁を制御するための信号油圧を発生する電磁
弁とを備え、上記制御弁は、油圧源から作動圧が入力された入力ポー
トと、ドレンポートと、両ポートの中間に形成され、上
記負荷推力制御用油室に油圧を出力する出力ポートと、
上記入力ポートとドレインポートとを選択的に出力ポー
トと連通させる主スプールと、主スプールを出力ポート
とドレンポートとが連通する方向へ付勢するべく出力油
圧が帰還された出力油圧帰還ポートと、主スプールのド
レンポート側に配置された副スプールと、両スプール間
に介装され、両スプールを相反方向に付勢する第１スプ
リングと、副スプールを主スプール側へ付勢する第１ス
プリングよりばね力が小さい第２スプリングと、副スプ
ールを主スプール側へ付勢するべく上記電磁弁の信号油
圧が導かれる信号油圧入力ポートとが設けられているこ
とを特徴とするＶベルト式無段変速機の油圧制御装置。