JPS60215149A - 無段変速機の変速比制御装置 - 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】 本発明は、車両用のベルト式無段変速機の変速比制御′
ａＡ置に関し、特にエンジンブレーキ用しレンジに切換
えた際のブレ：キ効果に関する。

この種の無段変速機の変速制御に関しては、従来例えば
特開［１ａ５５−６５７５５号公報の先行技術があり、
プーリ間隔可変の主プーリと副ブーりの一方に常にライ
ン圧を導入し、その他方へは主プーリ回転とアクセルの
踏込みの関係により動作する変速制御弁により袷、排油
して無段変速することが示されている。ところで、この
ような構成ではトルクコンバータ付自動変速機の場合と
同様に減速時、高速段側に変速位置することから、エン
ジンブレーキの効きが悪い。そこで、制限が無く無段変
速するレンジであるＤレンジの外にエンジンブレーキ用
のＬレンジを付加し、このＬレンジに切換えた場合はス
プリング力、または油圧で変速制御弁を主プーリ回転に
応じたピトー圧に抗して強制的に排圧してダウンシフト
することが提案されている。

しかるに、Ｌレンジへの切換えの際に変速制御弁を上述
のように車速に関係なく一律に動作してダウンシフトす
ると、高速走行時ではエンジンブレーキが効き過ぎてエ
ンジン回転が過度に上昇し、低速走行時でも変速比の大
きい低速段へのダウンシフト量が大き過ぎる傾向にある
。また、油圧で変速比制御するものでは、しレンジへの
切換えの際に所定の操作油圧を発生させる手段、及びそ
の操作油圧により変速制御弁を強制的に排圧作用させる
手段が必要になり、無段変速機油圧制御部の油圧回路の
構成が複雑になる等の問題がある。

本発明は、このようなエンジンブレーキ用Ｌレンジにお
ける変速比制御の問題点に鑑み、車速との関係でエンジ
ンブレーキが滑かに効くように制御し、且つ油圧回路に
おいて上記の専用の手段を不要にした無段変速機の変速
比制御装置を提供することを目的とする。

この目的のため本発明の構成は、変速制御弁の一方に作
用して変速制御する主プーリ回転数に応じたピトー圧の
特性をルンジへの切換えの際に変更することでダウンシ
フトし得る点に着目し、予め異なる主プーリ回転数で立
上る車速に応じたピトー圧の特性を有する回転油圧の特
性曲線を複数有し、Ｌレンジへの切換後置車速によりそ
れらの回転油圧特性曲線を選択して、車速が高い場合の
ダウンシフト量は少なくし、車速が低下するのに伴い順
次ダウンシフト量を多くする。そして、主プーリ回転数
に応じた回転油圧を発生する手段においてＤレンジの変
速制御と共にＬレンジのダウンシフト制御も行うことを
要旨とするものである。

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。まず第１図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
て説明すると、符号１は電磁粉式クラッチ、２は無段変
速機であり、無段変速Ｉａ２は大別すると前、後進の切
換部３、プーリ比変換部４、柊減速部５及び油圧制御部
Ｇから構成されている。

電磁粉式クラッチ１はエンジンからのクランク軸１にコ
イル８を内蔵したドライブメンバ９が一体結合され、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から電磁粉を集
積す・るようになっている。まＩｃ１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に給電用のブラシ１６が摺接して
コイル８にクラッチ電流を流すようにしである。

こうして、コイル８にクラッチ電流を流すと、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、
これによる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接続した状態になる
。一方、クラッチ電流をカットすると、電磁粉によるド
ライブ及びドリブンメンバ９，１１の結合力が消失して
クラッチ切断状態になる。そしてこの場合のクラッチ電
流の供給及びカッ１〜を無段変速機２の切換部３をシフ
トレバ−等で操作する際に連動して行うようにすれば、
Ｐ（パーキング）又はＮにュートラル）レンジからＤ（
ドライブ）、Ｌ（ロー）又はＲ（リバース）レンジへの
切換時に自動的にクラッチ１が接際して、クラッチペダ
ル操作は不要になる。

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とこれに同軸上に配置された無段変
速機２の主軸１７との間に設けられるもので、入力軸１
０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Ｐ２０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ｌ！Ｉ！ｌ１１７とギ％７１８．１
９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レンジの前進状態になり、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により減速逆転してＲレンジの後進状
態になる。

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、且つプーリ２４゜２５
の間にエンドレスの駆動ベルト２６が掛は棟しである。

プーリ２４．２５はいずれも２分割に構成され、可動側
プーリ半休２４ａ　、’２５ａには油圧サーボ装置２７
、２８が付設されてプーリ間隔を可変にしである。

そしてこの場合に、主プーリ２４は固定側プーリ半体２
４ｂに対して可動側プーリ半休２Ｑを近づけてプーリ間
隔を順次狭くさせ、副プーリ２５は逆に固定側プーリ半
休２５ｂに対し可動側プーリ半休２５ａを遠さくプてプ
ーリ間隔を順次広げ、これにより駆動ベルト２Ｇのブー
９２４．２５にお番プる巻付は径の比を変化して無段変
速した動力を副＠２３に取出すようになっている。

終減速部５は上記副軸２３に中間減速ギｔ７２９を介し
て連結される出力＠３０の出力ギヤ３１に大径のファイ
ナルギＡ７３２が噛合い、このファイナルギヤ３２から
差動機構３３を介して左右の駆動輪の車軸３４゜３５に
伝動栂成される。

更に油圧制御部６は主プーリ２４側に、その主軸１１及
び入力軸１０の内部を貫通してエンジンクランク軸７に
直結するポンプ駆動軸３６でエンジン運転中常に油圧を
生じるように油圧ポンプ３１が設けられる。そしてこの
ポンプ油圧が油圧制御回路３８でアクセルの踏込みに応
じたスロットル開度及びエンジン回転数等により制御さ
れて油路３９．４０を介し主プーリ及び副プーリ側の各
油圧サーボ装置２１゜２８に供給され、プーリ比変換部
４の無段変速制御を行うように構成される。

第２図において変速制御系について説明すると、主プー
リ側の油圧サーボ装置２７において可動側プーリ半休２
４ａがピストンを兼ねてシリンダ２７ａに嵌合し、サー
ボ室２７ｂのライン圧で動作するようにされ、副プーリ
側の油圧サーボ装置２８においても可動側プーリ半休２
５ａがシリンダ２８ａに嵌合し、サーボ室２８ｂのライ
ン圧で動作するようにされ、この場合にブーり半休２４
ａの方がプーリ半体２５ａに比べてライン圧の受圧面積
が大きくなっている。

そして、副プ〜リサーボ室２８ｂからの油路４ｏが油圧
ポンプ３１、フィルター４１を介して油溜４２に連通し
、この油路４０の油圧ポンプ吐出側から分岐して主プー
リサーボ室２７ｂに連通する油路３９に圧力調整弁４３
及び変速制御弁４４が設けられている。

変速制御弁４４は弁本体４５、スプール４Ｇ、スプール
４６の一方に付勢されるスプリング４７及びスプリング
力を変化する作動部材４８から成り、スプール４６のス
プリング４７と反対側のボート４５ａに、後述する主プ
ーリ回転に対応した油圧が油路５０を介して導かれ、作
動部材４８にはスロットル開度に応じて回動づ−るスロ
ットルカム５１が当接しである。また、弁本体４５のボ
ート４５ｂはスプール４６のランド４６ａ　、　４Ｈに
よりライン圧供給用ポーｌ”４５ｃとドレンボート４５
ｄの一方に選択的に連通するようになっており、ボート
４５１］が油路３９の油路３９ａによリザーボ室２７ｂ
　１．：速通し、ボート４５ｃが油路３９ｂにより圧ツ
ノ調整弁４３側に連通し、ドレンポート４５（１が油路
５２により油溜側に連通する。

これにより、変速制御弁４４のスプール４Ｇにおいては
、ボーｔ−４５ａの主プーリ回転に応じた油圧と、スロ
ットルカム５１の回動に伴うスロットル開度に応じたス
プリングツノとが対抗して作用し、これら両者の関係に
より動作する。即ち、主プーリ回転と共にその油圧が上
昇すると、ボート４５ｂと４５０が連通し主プーリサー
ボ９２７　ｂにライン圧を供給１７て寓凍ｍ　４ｉ１１
１への必凍を開始１．−ｉのときスロットル開度に応じ
たスプリング４７の）〕が大きい程上記変速開始点を遅
らせて高回転側で変速が開始する。

次いで、圧力調整弁４３は弁本体５３、スプール５４、
スプール５４の一方に付勢されるスプリング５５から成
り、スプール５４のスプリング５５と反対側のボート５
３ａ　、　５３ｂにはそれぞれ油路５０の油圧、油路３
９Ｃのライン圧が導かれ、スプリング５５には主プーリ
２４の可動側プーリ半休２４ａに係合して実際の変速比
を検出するフィードバックセンサ５Ｇが連結される。更
に、ポンプ側の油路３９ｃは、スプール５４の位置にか
かわらず常に変速制御弁側の油路３９ｂに連通している
。また、ドレン側の油路５２も、ボート５３ｄに連通し
ている。スプール５４は、油路５０の油圧とスプリング
の力により左右に移動しており、スプール５４０ランド
５４ａ部の切欠により、ライン圧のボート５３ｃとドレ
ン側油路５２との連通が制御されることで、ライン圧を
調圧するようになっている。

これにより、圧力調整弁４３のスプール５４には油路５
０の油圧がライン圧をドレンして低下する方向に作用し
、これに対しフィードバックセンサ５６によ７る変速比
に応じたスプリング５５の力がライン圧を高める方向に
作用する。そして、伝達］・ルクの大きい低速段ではフ
ィードバックセンサ５Ｇにより付勢されるスプリング５
５の力が大きいことからライン圧を高く設定し、高速段
側への変速に伴いライン圧を低下すべく制御し、常にベ
ルトスリップを生じないようなプーリ押付力を保持する
。

上記構成において、本発明によると、まずライン圧回路
の例えば油路３９ｃから主プーリ回転数に応じた油圧を
生成する油路６０が分岐し、この油路６０に調圧弁６１
、絞り６２及び排圧制御するソレノイド弁６３が順次設
けられる。調圧弁６１はスプール６４とその一方に付勢
するスプリング６５から成りライン圧を調圧して常に一
定の油圧を生じるように構成される。ソレノイド弁６３
はコイル６６に入力する所定切デユーティ比の信号によ
り弁体６１がドレンボート６８を開閉して排圧制御し、
ボート６９に主プーリ回転数に、座ψた油圧を取出すよ
うに構成され、ポート６９が変速制御弁４４、圧力調整
弁４３への油路５０に連通し、ドレンボート６８がドレ
ン側油路５２に連通している。

また、ブーり圧変換部４の主プーリ２４において主軸１
１と一体的な固定側プーリ半体２４ｂの個所には、その
全周に形成される突起７０と電磁ピックアップ７１から
成る回転センサ７２が設けられる。

そして、この回転レンサ７２、車速センサ７３、Ｌレン
ジスイッチ７４及びＤレンジスイッチ７５が制御ユニッ
ト７６を介してソレノイド弁０３のコイル６Ｇに回路構
成される。制御ユニット７６は各センサ信号の処理部７
７、回転油圧特性設定部７８及び回転油圧特性に応じた
デユーティ比を定めて出力するデユーティ比設定部７９
を有する。

ここで、回転油圧特性設定部７８は予めＤレンジ及びＬ
レンジの複数種類の特性曲線がＲＯＭに記憶してあり、
車速センサ１３及び各スイッチ７４．７５の信号でそれ
を選択するようになっている。即ち、第３図に示すよう
に、主プーリ回転数が零から油圧が立上る特性曲線Ａ２
、主プーリ回転数Ｎ１）ｔで油圧が立上る特性曲線ぶ１
、更にその主プーリ回転数より高いＮｐｏで油圧が立上
る特性曲線１０を有し、Ｄレンジ及び車速■１以上では
特性曲線１２を用い、車速ｖ１以下では特性曲線１１を
用い、車速ｖ１より低い中速ｖｏ以下では特性曲線１ｏ
を用いる。

次いで、このように構成された変速比制御装置の動作を
第４図のフローチャートを用いて説明すると、いずれの
レンジであるか判断し、Ｄレンジの場合は回転油圧特性
設定部７８で特性曲線Ｌ２が選択され、回転センサ７２
からの主プーリ回転数に対しこの特性曲線１□に基づい
たデユーティ比の信号がデユーティ比設定部７９から出
力する。そこで、油圧制御部６では調圧弁６１による一
定油圧をソレノイド弁６３が上記デユーティ信号で排圧
制御することで、主プーリ回転数が零から立上る回転油
圧を生じるようになり、この回転油圧が変速制御弁４４
の一方にスロットル開度に応じたスプリング力と対向し
て作用する。そのため、第５図の変速ラインＡで示すよ
うに最大変速化Ｓ１と最小変速比Ｓ２の間で無段変速さ
れ、減速時所定の低い車速ｖ２以降でのみダウンシフト
する。

一方、Ｌレンジの場合において車速が■１より高い状態
では上述と同じ回転油圧特性曲線１ｚが選択されること
から、第５図の変速ラインＢ１のように例えば最小変速
比Ｓ２に保持されてダウンシフトしなくなり、車速がｖ
ｌより低下すると回転油圧特性曲線λ１が選択されて主
プーリ回転数に対する油圧の上昇割合が小さくなること
から、変速制御弁４４で主プーリサーボ室２７ｂを排圧
してダウンシフトが行われる。ところで、この場合の回
転油圧はまだ比較的高いことから、第５図の変速ライン
Ｂ２のようにダウンシフト量が小さい。

そして、中速がｖＯより低下すると回転油圧特性曲線Ａ
ｏが選択されて油圧は更に低くなることから、第５図の
変速ラインＢ、のように大きくダウンシフトしてエンジ
ンブレーキの効きが増すようになり、その後主プーリ回
転数がＮ１）０になって回転油圧が零になった時点で主
プーリサーボ室２７ｂを完全に排圧することから、最大
変速比Ｓ１になる。

尚、本発明は上記実施例のみに限定されるものではなく
、回転油圧特性他線として実施例以外の種々のものを定
めることもできる。

以上の実施例から明らかなように、本発明によれば、し
レンジへの切換時串速との関係でダウンシフト量を制御
し、車速が高い場合のダウンシフトを小さくするのでエ
ンジンブレーキの効き過ぎ、エンジン回転の吹上り等の
不具合がなくなり、低車速の場合でも車速に応じて滑ら
かにエンジンブレーキが効くことになって運転性が向上
する。変速制御弁４４の一方に作用する回転油圧の特性
曲線を変更して変速比制御する構成であるので、油圧回
路にＬレンジ用として専用の手段をａＱｔプる必要がな
（、更に制御動作を存意に定めることができる。また、
しレンジの変速比制御をＲレンジにも適用することで、
後進時の制御を安全に行い得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は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、第２図は本発明によ７１”の一実施例を示
す回路図、第３図はピトー圧および回転油圧特性曲線を
示す図、第４図は本発明の詳細な説明するフローチャー
ト図、第５図は本発明による変速特性線図である。 ２・・・無段変速機、６・・・油圧制御部、３９．４０
・・・ライン圧油路、６０・・・分岐油路、６１・・・
調圧弁、６３・・・ソレノイド弁、７２・・・主プーリ
回転センサ、７３・・・車速センサ、７４・・・Ｌレン
ジスイッチ、７５・・・Ｄレンジスイッチ、７６・・・
制御ユニット、１８・・・回転油圧特性設定部、７９・
・・デユーティ比設定部。　″特許出願人　富士重工梨
株式会社 代理人　弁理士　小　橋　信　浮 量　弁理士　村　井　進 第３図 第５図 ル　床 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 無段変速機油圧制御部のライン圧回路から分岐する回路
   に常に一定の油圧を生じる調圧弁、その油圧をデユーデ
   ィ信号により排圧して主プーリ回転数に応じた回転油圧
   特性を数種類電気的に生成するソレノイド弁を設け、主
   ブーり回転数及び車速のセンチ、Ｄ及びしレンジのスイ
   ッチを制御ユニットを介して上記ソレノイド弁に回路構
   成し、該制御ユニットにおいてＬレンジへの切換後金車
   速により上記回転油圧特性を変更してダウンシフトｍを
   制御するように構成したことを特徴とする無段変速機の
   変速比制御装置。