JPS60104855A - 無段変速機の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、無段変速機におけろ入出力軸間のトルク伝達
比を可変制御する制量装置に関するものである。

（従来技術） 現在、変速機としては′Ｏ！、数のギヤ列を用いて、入
出力軸間のトルク伝達比をギヤ比に応じて段階的に変化
させるようにした機械式変速機が多く用いられている。

この場合、ｌ・ルク伝達比は段階的に変化するため、ト
ルク伝達比を任意に選べないという欠点があり、このた
め従来からトルク伝達比を無段階に変化させることがで
きる無段変速機が種々考えられている。

例えば、油圧式無段変速機としては油圧モータと油圧ポ
ンプを組み合わせたＩ−Ｉ　Ｓ　’Ｉ”　（ハイドロス
タテイクトランスミソション）がそＱ）　１例であり、
機械式無段変速機としてはベルト式伝動機において入出
力プーリの平均有効径を変化させるようにしたベルト式
無段変速機を１例として挙げることができる。

このような無段変速機欠、例えば、車両用として用いた
場合について考えてみろ。通常車両の走行制御は、アク
セルペダル、ブレーキペダル、クラッチペダル等で行な
われ、車速制御は、減速以外は、アクセルペダルの操作
のみで行なわれるので、無段変速機を車両用として用い
る場合にもアクセルペダルの操作に応じてトルク伝達比
（すなわち減速比）を適宜変化させるのが望ましい。こ
のような要望から、無段変速機のトルク伝達比をエン・
／ンのスロットル開度に応じて可変制御する方法が種々
提案されている。

例えば、特開昭５６−６°６５５３号に開示されている
ように、■ベルト式伝達機構のプライマリプーリおよび
セカンダリプーリのＶベル１・溝幅な油圧アクチュエー
タにより変更できるようにしてベルトのトルク伝達比を
可変制御するＶベルト式無段変速機において、プライマ
リプーリの回転とスロットル開度に応じてプライマリプ
ーリのＶベルト溝幅を変更し、且つこの溝幅に応じた情
報をセカンダリプーリの制御パルプに伝えて、セカンダ
リプーリの溝幅火−適正にしてトルク伝達比を制御′ｆ
ろようになしたものが提案されている。この場合、スロ
ットル開度が大きいほどトルク伝達比が大きく、プライ
マリプーリの回転が大きい程トルク伝達比が大きく設定
されていて、エンジン回転と車速との関係は第１図のよ
うになる。プライマリプーリの溝幅をプライマリグーり
の回転とスロットル開度 する時には第１図におい゛ζ実線で示すような特性が得
られろ。図中、Ｌｌはトルク伝達比が最大（この時なＬ
ｏｗレンジとずろ）の時な、し、２はトルク伝達比が最
小（この時な山ｇｈレンジとする）の時を示し、例えば
、スロットルを急激に全開まで・開いたとすると、エン
ジン番回転が所定値Ｎ１　に達するまで線Ｌｘにｆ５っ
て車速か増し、その後はエンジン回転は一定（Ｎ１回転
）のままトルク伝達比が徐々に小さくなって車速か増丁
。このような制御を行なうと、エンジン回転は一定のま
ま車速か増すということになり、従来の運転感覚と異な
りあまり加速感が得られないという問題がある。そこで
、上記提案の場合は、セカンダリグーりの溝幅を決める
油圧アクチュエータの作動圧をプライマリプーリの制御
信号として加えて、第１図において破線で示すように、
トルク伝達比がエンジン回転の上昇とともに小さくなっ
て車速を増′１″ようにして、加速感が得られるように
している。さらに、このようにすると、破線の場合は同
一車速を祠ろのに、実線の場合よりエンジン回転が低く
てもよく、燃費な向上させろことかて゛きろ。

このように、無段変速機のトルク伝達比欠変化させる時
には、エンジン回転を変化させろように、すなわち第１
図で破線で示すように制御するのが好ましい。しかしな
がら、上記提案（特開昭５６−６６５５３号）の場合、
セカンダリプーリのアクチュエータ圧はベルトのテンシ
ョンを適正に保つ役割をしており、このアクチュエータ
圧に依存してトルク伝達比を可変制御するため、象、１
図における破線の傾きを自由に設定することができない
という問題がある。すなわち、上記提案の場合、ｌ・ル
ク伝達比を変えるため実際作動するアクチュエータなど
のパワー系に対して、このパワー系を制御する信号系の
中にパワー系の一部を用いているため、エンジン回転に
対する車速特性の設定の自由度が小さく、いわゆる設計
の融通性がなくなるという問題がある。

（発明の目的） 本発明はこのような問題ｖｃ鑑み、信号系ケパワー系に
影響されることなく制御できるようにして、任意のエン
ジン回転−車速特性が得られるようにした無段変速機の
制御装置を提供することを目的とするものである。

（発明の構成） 本発明の無段変速機の制御装置は、流体式アクチュエー
タによって無段変速機の入力軸から出力軸へのトルク伝
達比を無段階に変化させるようになすとともに、車両の
走行状態を示す信号流体が加えられて作動するレシオコ
ントロールバルブにより流体式アクチュエータへの作動
流体の供給を調整するようになし、トルク伝達比を車両
の走行状態に応じて可変制御する無段変速機の制御装置
において、エンジン負荷に応じて変化する負荷信号流体
を、モジュレータによりトルク伝達比に応じて調整して
補助信号流体を作り出し、この補助信号流体をレシオコ
ントロールバルブに対し、トルク伝達比を大きくする方
向に加えろよらにしたことを特徴とするものである。

（実施例） 以下、図面により本発明の実施例について説明する。

第２図は本発明の制御装置の１実施例を示す油圧回路図
であり、ここではベルト式無段変速機を用いた場合の例
を示している。

プライマリプーリ１は、入力軸上に固定された固定フラ
ンジ１ａ　と、この固定フランジｌａ　ＩＩＣ対向し入
力軸上を摺動自在な摺動フランジ１ｂとからなり、摺動
フランジ１ｂは流体式アクチュエータであるプライマリ
シリンダ２ｖｃよって軸方向に摺動されろ。セカンダリ
プーリ３は、出力軸上に固定された固定フランジ３ａと
、これｖｃ対向し出力軸上を摺動自在な摺動フランジ３
ｂとからなり、摺動フランジ３ｂは流体式アクチュエー
タであるセカンダリシリンダ４によって軸方向に摺動さ
れる。プライマリプーリ１とセカンダリプーリ３は■ベ
ルト２０が架けられていて、プライマリプーリ１の回転
（入力軸回転）が■ベルト２０を介してセカンダリプー
リ３（出力軸）Ｖこ伝えられる。この時、両プーリ１，
３での■ベルト２０の有効半径はプライマリシリング２
およびセカンダリシリンダ４の作動によって変わる。す
なわち、両シリンダ２゜４への供給油圧な制御すること
によって、■ベルト２０の両プーリ１，３での有効半径
ケ変え、無段階にトルク伝達比を変えろことができるの
である。

両シリンダ２，４への供給油圧の制御について説明する
と、まず、油圧ポンプろはサンプ５内の油を吸入して、
ライン４．ａ、６ａおよび１１ａ’＆介して、セカンダ
リシリンダ４゜セカンタ゛リプーリ制御ノくルブウ、レ
シオ検出バルブ１１に油圧ケ供給する。セカンダＩＪ　
フＩＪ制御バルブ７がこの油圧を調圧し、セカンダリシ
リンダ４の作動圧か適正に保たれる。

レシオ検出バルブ１１はセカンダリプーリ３の摺動フラ
ンジ３ｂと連動するし、＜−１２により、摺動フランジ
３１）の動きに応じた押力が加えられていて、この押力
に応じた油圧を吐出側のライン１１ｂ、ｌｌｃに発生さ
せる。

摺動フランジ３ｂの動きによりベルシト２００回転半径
が決まるので摺動フランジ３ｂの動きはトルク伝達比に
対応しており、従って上記ライン１ｉｂ、ｉｌｃの油圧
はトルり伝達比に対応する油圧である。

一方、セカンダリプーリ制御バルブ７がら排出された油
はライン７３９通ってプライマリプーリ制御バルブに入
り、ここでライン２ａを介してプライマリシリンダ２へ
供給される油圧の制御がなされろ。プライマリプーリ制
御バルブ８はセカンダリプーリ制御バルブ７の下流にあ
るため、両パルプな独立して作動させるにはプライマリ
シリンダ２への供給油圧は必スセカンダリシリンダ４へ
の供給油圧より低（しなければならない。そこで、プラ
イマリシリンダ２の受圧面ｆＪｆ　をセカンダリシリン
ダ４の受圧面積より大きくして、両プーリ１，３の摺動
フランジｉ、ｂ、３１）に”作用する力をバランスさせ
ている。

一方、プライマリプーリ制御バルブ８とセカンダリプー
リ制御バルブ７０間にはライン］、　Ｏａおよび１０ｂ
を介して両バルブ８，７ト連絡スるレシオコントロール
バルブ１０が設けられていて、両バルブの制御油圧の比
を制御している。両パルプの制御油圧、すなわ９ちプラ
イマリシリンダ２の作動油圧とセカンダリシリンダ４の
作動油圧の比を変えると、両プーリの摺動フランジｌｂ
、３ｂＫ作用する力が一方が太き（、他方が小さくなっ
て両プーリ１，３での■ベルト２０の有効半径が変えら
れてトルク伝達比が変わる。すなわち、レシオコントロ
ールバルブ１０ｖｒＣよりトルク伝達比を制御づ−ろの
である。なお、セカンダリプーリ制御バルブ７０制（財
）圧娑変更すると、レシオコントロールパル７’ｌ　Ｏ
Ｋ上ヨリイン２ａおよびｉＩａの油圧比は一定に保たれ
ているのでライン２ａおよびライン４ａの油圧が共に上
下し、■ベル）２０のテンション火変化させろことがで
きる。すなわち、セカンダリブーり制御バルブ７はＶベ
ル）２０のテンションを制御するのである。

一方、プライマリプーリ１の固定フランジ側部に設けた
油樋部１ｃＫおけろ動圧をピトー管９により検出して、
プライマリプーリ１の回転に応じた油圧（ガバナ圧Ｐｃ
　）をライン９ａおよび９ｂに得ている。ライン９ａは
セカンダリプーリ制御バルブ７につながっている。セカ
ンダリプーリ制御バルブ７には、この他に、レシオ検出
バルブ１１からのライン１１ｂ、スロットルの開度に応
じた油圧（スロットル圧ＰＴ）を発生−３−るスロット
ルバルブ１３からの油圧供給を受けるライン１３ａがつ
ながっており、プライマリプーリ１の回転速度、トルク
伝達比、ｔ６よびスロットル開度（エンジン負荷）　Ｖ
Ｃ応じて■ヘルド２０のテンションが調整されろ。また
、ライン９ｂはレシオコントロールバルブ１０につナカ
るが、このレシオコントロールバルブ１０には、スロッ
トルバルブ１３がらのスロットル圧ＰＴを供給されるラ
イン１３ｂおよびモジュレータ１４かもの油圧（モジュ
レ−１・圧ＰＭ）ヲ洪給されるライン１４ａがっながっ
ていて、レシオコントロールバルブ１ｏの作動はこれら
のラインから供給される油圧によりなされる。具体的に
は、プライマリプーリ１の回転が大きくなるとトルク伝
達比欠ｌｊ＼さくし、スロットル開度が大きくなるとト
ルり伝達比を太きくシ、モジュレータ１４からの油圧に
よりスロットル開度による影響を一部修正づ−る。この
作動を第３図から第７図により説明する。

第３図はモジュレータ１４を示す断面図て゛あり、モジ
ュレータノ・ウジフグ２１内に、図中左右方向に摺動自
在なスプール２５力玉挿入され、右＠をスナップリング
２３て゛止めらＪｔたグラブ２２により閉じられ、スブ
１ノンク゛２４によりこのスプール２５が左方へ付勢さ
’ｒｔでいろ。スプール２５左端部は受圧面；＠ＡＲで
ライン１１Ｃからのレシメー圧１）Ｒ（すなワチ、レシ
オ検出バルブ１１からのトルり伝達上ヒに応じた油圧）
欠受け、その右側の段状に径−ＩＪ玉大きくなった部分
では受圧面積ＡＴでう・イン１３ｄからのスロットル圧
Ｐｒ（スなわち、スロットルバルブ１３からの油）を受
１’Ｊ’、スプール２５の右側は、スプリング２４の付
勢力１＝”を受けるとともに、受圧部７漬ＡＭでライン
１３ｃからのモジュレート圧ｌ）Ｍヲ受ける。ここでモ
ジュレート圧ＰＭが大きくなりスプール２５が左側へ押
されると、スプール２５の渦２５２によりライン１３ｄ
とライン１４ａがつなかり、油圧ＰＭかライン１４ｂ側
に供給されスプール２５を逆に押し戻づ−。また、スロ
ットル圧ＰＴが大きくなりスプール２５が右側へ押され
ろと、ライン１４ａとイブジーストＥＸとがつながり油
圧ＰＲが下がりスプール２５は戻されろ。すなわち、上
記油圧とスズリング力がバランスし、その時には、Ｆゝ
−ＡＲ＠、ＰＲ〜ｌ−ＡＴ　−ＰｒＰＭ−という関係に
なる。

Ｍ このとき、レシオ圧ＰＲはレシオ検出バルブＩＩＫより
第４図に示すように調整される。

すなわち、トルク伝達化最大（Ｌｏｗレンジ）の時にＰ
Ｒが最大で、トルク伝達化最小（Ｉｌｉｇｈレンジ）の
時はＰＲが最小でこの間はぼ直線的に変化する。スロッ
トル圧ＰＴは、第５図Ｋ　示Ｓようにスロットルバルブ
１３１ＣＪ：す、スロットル全閉で最小で、スロットル
全開で最大となりその間はぼ直線的に変化するように調
整されている。このため、モジュレート圧ＰＭは第６図
に示すように、トルク伝達比が小さくなる冗応じて直線
的に高くなり、且つスロットル開度が大きい程高くなる
、実線の如き直線群で表わすことができろ。このモジュ
レート圧ＰＭ　７１）ニレジオコントロールバルブ１０
に対してトルク伝達比な大きくする方向に作用するため
、第７図に実線で示すようにトルク伝達比が大きくなる
につれてエンジン回転数も増すような特性を得ることが
できる。なお、第６図および第７図での破線は、モジュ
レート圧を変化させない時の特性を示したもので、この
場合にはエンジンが所定回転に達した後そのままの回転
でトルク伝達比が小さくなって加速されろことになる。

なお、第６図に示すように、スプリング２４の付勢力に
よりスロットル圧ＰＴが小さい時には、トルク伝達比が
大きい時はモジュレート圧ＰＭは零でトルク伝達比が小
さくなって初めてモジニレ−１・圧ＰＭが増大するよう
匠設定さ旧ている。このため、スロットル圧ＰＴが小さ
い時、丁なわちスロットル開度が小さい時にはエンジン
回転があまり／ＪＳさい所からは変速を開始しないよう
にフ、［ってぃろ。このため、スロットル開度が小さく
、エンジン回転が小さい所では、回転をそのスロットル
開度での最大近くまで上げて、出力をできる限り上げて
からトルク伝達比を小さくして増速するようにして、エ
ンジン出力を効果的に使用し、一方、スロットル開度が
太き（なってエンジン回転が大きくなる所では加速感が
問題となるのでトルク伝達比を変化させろとともにエン
ジン回転も変化させ、加速感が得られろようにし、且つ
燃費の向上を図っている。

また、モジュレータ１４のスプール２５の受圧面積Ａｎ
、　ＡＴ、　ＡＭとスプリング２５の伺勢力Ｆを変える
だけで゛、エンジン回転に刻するトルク伝達比の変化率
を任意に設定でき、任意の加速性を設定できる。同時に
、この設定を変更しても、レシオコントロールバルブ１
０でのトルク伝達率の調整や、セカンダリグーり制御バ
ルブ７でのＶベルトの張力設定が乱されることもない。

なお、本実施例においてバルブ７、ＩＯＫ加えられるガ
バナ圧Ｐａは車速に応じて変化する油圧としてもよい。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、加速が必要とさ
れる工／ジン中高負荷領域においてはエンジンの回転に
伴なってトルク（ｒ４比を変化させて加速感火山すとと
もに燃費のという利点ケ有し、且つパワー系と信号系と
ケ独立させているのでエンジンの回転に伴なウトルク伝
達比の変化率を任意に設定することができ、様々な要求
に容易に対応できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来での無段変速機を用いた車両のエンジン回
転と車速の関係を示すグラフ、第２図は本発明の制御装
置の１実施例を示づ一油圧回路図、 第３図は本発明の制御装置１７１に使用されるモジュレ
ータの断面図、 第４図から第７図は、本発明の制御装置におけろ種々の
関係を示すグラフで、第４図はレシオ検出バルブによろ
レシオ圧とトルク伝達比の関係、第５図はスロットルバ
ルブによるスロットル圧とスロットル開度のし１係、第
６図はモジュレータによるモジュレータ圧とトルク伝達
比の関係、第７図はエンジン回転と車速の関係をそれぞ
れ示す。 １・・・・・・・・・・・・プライマリプーリ　２・・
・・ブライマリシリンダ３・・・・・−・・セカンダリ
プーリ　４・・・・セカンダリシリンダ７　・・セカン
ダリツーり制ｇ１バルブ　８・・プライマリフ―すｆｌ
ｔ１１ｆＬ１１バルブ１０・・・　レシオコントロール
バルブ　１１・・・・・レシオ検出バルブ１３・・・・
・・・スロットルバルブ　１４・・・・・・　モジュレ
ータ第３図 第４図　箪５図 （ＬＯＷＪ ドルクイ云Ｉｔｃシフ、　Ｉ］　−ｙ　）Ｉｔ、　Ｍ　
１４ｇＩ４６　図 Ｏエフジ゛ン回転、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入出力軸間を伝動し、入力軸から出力軸へのトルク伝達
   比が無段階に変化する無段変速機構と、この無段変速機
   構のトルク伝達比を変更する流体式アクチュエータと、
   この流体式アクチュエータへの作動流体の供給を調整す
   るレシオコントロールバルブとからなり、車両の走行状
   態を示す走行信号流体を上記レシオコントロールバルブ
   に加え、前記トルク伝達比を車両の走行状態に応じて可
   変制御する無段変速機において、 エンジン負荷に応じて変化する負荷信号流体を前記トル
   ク伝達比に応じて調整するモジュレータを設け、このモ
   ジュレータより生成される補助信号流体を前記レシオコ
   ントロールバルブＶζ対し、前記トルク伝達比を太き（
   する方向（Ｃ加えるようにしたことを特徴とする無段変
   速機の制御装置。