JPS6060357A - 無段変速機の変速特性制御装置 - 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、ベルト式無段変速機においてエンジン回転数
、スロットル開度及び車速により設定される変速特性を
可変にする変速特性制御装置に関し、特に変速制御弁の
一方に作用するスロットル開度に対応したスロットルカ
ム特性を変更するものに関する。

この秤の無段変速機は、プーリ間隔可変の主プーリと副
プーリ、及びそれらのプーリ相互の間に巻装される駆動
ベルトから成るプーリ比変換部が主要部になっており、
かかるプーリ比変換部の変速制御に関して、従来例えば
特開昭５４−１５７９３０号公報の先行技術がある。即
ち、各変速比の伝達トルクに応じて調圧されたライン圧
を常に副プーリ側に作用する。一方、スロットル開度に
応じスロットルカムを回動してそのカムリフト量により
変化したスプリング力と、エンジン回転に応じたピトー
圧とを変速制御弁に対抗して作用し、この変速制御弁に
より上記ライン圧を主ブーり側に供給又は排出して、駆
動ベルトの主プーリに対する副ブーりの巻回半径、即ち
ブーり比又は変速比を変換して無段階に変速制御するよ
うになっている。

ところで、スロットル開度に応じたスロットルカムの特
性及びエンジン回転に応じたピトー圧の特性は一義的に
定めであるため、これらの関係による変速制御弁の動作
は常に一定であり、これに伴いエンジン回転数とスロッ
トル開喧に対する変速特性が走行条着等に関係なく固定
的に設定されている。従って、平坦部と山間部の走行条
件の相違等に対して的確な変速特性を得ることができず
、燃費等の点でも問題があった。

本発明は、このような従来技術の固定的に設定される変
速特性の問題点に鑑み、変速開始点及び変速域を低回転
側に移行したエコノミレンジの変速特性を得、従前のパ
ワーレンジの変速特性と任意に切換え可能にした無段変
速機の変速特性制御製画を提供することを目的とする。

この目的のため本発明による装置は、変速制御弁におい
てスロットル開度に応じたスプリング力がダウンシフト
の方向に作用しており、スロットル力へのリフト量をス
ロットル開度に対し小さくするように変更して、低回転
側に移行したエコノミレンジの変速特性を得、レンジ切
換スイッヂの操作でパワー１ノンジとエコノミレンジの
切換えを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。

電１ｊ粉式クラッヂ１は］ニ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、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ｔ装置され、スリップリング１：）に給
電用のブラシ１６が摺接して］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トを無段変速機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が接断して、クラッチペダ
ル操作は不要になる。

次いで無段変速ｌ１２において、切換部３は−り記クラ
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＆’１２の主軸１７との間に設けられる５− もので、人力軸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
Ａ７１９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１１とギヤ１
８．１９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）フ１８側に係合すると、入力軸１０に主軸１７が
直結してＤ又はしレンジの前進状態にし、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
態にする。

ブーり比変換部４は上記主軸１７に対し副軸２３が平行
配置され、これらの両輪１７．２３にそれぞれ主プーリ
２４、副プーリ２５が設電プられ、目つプーリ２４゜２
５の間にエンドレスの駆動ベルト２６が掛は渡しである
。プーリ２４．２５はいずれも２分割に構成され、可動
側プーリ半体２４ａ　、　２５ａには油圧サーボ装置２
７、２８が付設されてブーり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体２４ａを近づけて６− 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に対し可動側ブーり半休２５ａを遠ざ
けてプーリ間隔を順次広げ、これにより駆動ベルト２６
のプーリ２４．２５における巻付は径の比を変化して無
段変速した動力を副軸２３に取出ずようになっている。

終減速部５は上記副軸２３に中間減速ギヤ２９を介して
連結される出力軸３０の出力ギヤ３１に大径のファイナ
ルギヤ３２が噛合い、このファイナルギヤ３２から差動
１１１桐３３を介して左右の駆動輪の車軸３４゜３５に
伝動構成される。

更に油圧制御部６は主プーリ２４側に、その主軸１７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でエンジン運転中宮に油圧を
生じるように油圧ポンプ３７が設けられる。そしてこの
ポンプ補任が油圧制御回路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ブーり側の各
油圧サーボ装＠２１゜２８に供給され、プーリ比変速′
Ｐ１４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、主ブー
り側の油圧サーボ装置２１において可動側ブーり半体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υ−ボ８１１２Ｂにおいても可動側プーリ半休
２５ａ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、この場合にプーリ産休２
４ａの方がブーり半休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、副プーリサーボ室２８ｂからの油路４０が油圧
ポンプ３７、フィルター４１を介して油溜４２に連通し
、この油路４０のオイルポンプ吐出側から分岐して主プ
ーリサーボ室２７ｈに連通する油路３９に圧力調整弁４
３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４６、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と反対側のポート４５ａに、主プーリ側に
設Ｕられてエンジン回転数を検出１する回転センサ４９
からのピトー圧が油路５０を介して導かれ、作動部材４
８にはス［１ットル開度に応じて回動するスロットルカ
ム５１が当接しである。また、弁本体４５のポート４５
ｂはスプール４６のランド４６ａ。

４ｆＳｂ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ずるようになっており
、ボート４５ｂが油路３９の油路３９ａによりサーボ室
２７ｂに連通し、ボート４５ｃが油路３９ｂにより圧力
調整弁４３側に連通し、ドレンボート４５ｄ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４６においては
、ボート４５ａのエンジン回転数に応じたピトー圧と、
スロットルカム５１の回動に伴うスロットル開度に応じ
たスプリング力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、エンジン回転と共にピトー圧が
上昇すると、ポート４５ｂと４５ｃが連通し、主プーリ
サーボ室２７ｂにライン圧を供給して高速段側への変速
を開始し、このときスロットル聞＊に、応じたスプリン
グ４１の力が大きいほど上記変速開始点を遅らせて高回
転側に移９− 行する。

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のピトー圧、油
路３９Ｇ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５６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、ポー１−４５ｄに
連通している。スプール５４は、ピトー圧とスプリング
の力により左右に移動しており、スプール５４のランド
５４ａ部の切欠により、ライン圧のポート５３ｃとドレ
ン側の油路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にはピトー
圧等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にに１０− 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、伝達トルクの大きい低速段
ではスプリング５５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、変速制御弁４４の
スロットルカム５１にカムリフト特性の変更機構６０が
付設されており、これについて第３図により説明する。

即ち、スロットルカム５１はスロットル開度に対し第４
図の実線ａに示すリフト特性を有する従前のパワーレン
ジのカム部５１ａと、同図の破線ｉに示すようにリフト
闇が全体的に小さいリフト量を有するエコノミレンジの
カム部５１ｂとを一体的に具ＩＩする。また、上記スロ
ットルカム５１の軸６１が軸受６２に対し軸方向移動可
能に支持され、軸６１の一端に電磁アクチュエータ６３
のピン６４が当接し、スロットルカム５１のアクチュエ
ータ６３と反対側にリターン用のスプリング６５が付勢
される。そして、アクチュエータ６３はレンジ切換スイ
ッチ６６．バッテリ６７に回路構成され、スイッチ６６
をオンして通電すると、ピン６４を突出してス〔１ツト
ルカム５１及び軸６１を移動し、作動部材４８に対しカ
ム部５１ｂを接するようになっている。

このように構成されることから、車両走行開始時には圧
力調整弁４３により調圧されたライン圧が副プーリサー
ボ室２８ｂにのみ供給され、副プーリ２５のベルト巻付
は杼が最も大きく、第５図の実線！で示す変速比最大と
なる。この状態で走行後、変速制御弁４４で１ンジン回
転に応じたピトー圧がスロットル開度に応じたスプリン
グ力に打ち勝ってスプール４６を左側に移動すると、ボ
ート４５ｈ。

４５ｃが連通してライン圧が受圧面積の大きい油圧サー
ボ装置２７により主プーリ側にも供給され、これに伴い
主プーリ２４のベルト巻付Ｉ」径が増大して第５図の実
線りで示す変速比最小の高速段との間で無段変速される
。

ところで、上記変速制御においてレンジ切換スイッチ６
６がオフされると、スプリング６５の戻し作用でスロッ
トルカム５１のリフト量の大きいカム部５１ａを作動部
材４８に接した状態になる。そこで、変速制御弁４４に
おけるスプリング４７のスロットル開度に応じたスプリ
ング力の値は上記カム部５１ａのリフト量に対応して大
きく、このため変速する場合のピトー圧も大きい値が必
要になる。従って、走行直後、変速比最大の状態が長く
続き、高回転側の点Ｐ１で変速が開始するようになり、
これに伴い変速域も高回転側に設定されて、第５図の実
＠ａで示すパワーレンジの変速特性となる。

次いで、レンジ切換スイッチ６６をオンすると、アクチ
ュエータ６３のピン６４が突出してスロットルカム５１
のリフト量の小さいカム部５１ｂを作動部材４８に接す
る。そのため、今度はカム部５１ｂの特性により変速制
御弁４４のスロットル開度に応じたスプリング力が全体
的に小さい値に変更され、変速し易い状態になる。そこ
で変速開始点Ｐ１及び変速域が上述に比べて低回転側に
設定され、第５図の破ｗＡｂで示すように、エコノミレ
ンジの変速特性となる。

以上の説明から明らかなように本発明によると、１３− 無段変速機の変速制御系においで、従前の変速特性の外
に、変速開始点及び変速域を低回転側に移行したエコノ
ミレンジの変速特性が設けられるので、これらの変速特
性を選択することにより走行条件の相違等に対し的確な
変速制御を行うことができ、特にエコノミレンジの場合
には燃費等が大幅に向上する。４Ｍ造的に変速制御弁４
４においてスロットル開度に応じたスプリング力を付与
するスロットルカム５１を利用し、このカムリフトの特
性を変更するものであるから、構造が簡単で動作も確実
である。更にスイッチ操作でレンジの切換えを行うので
操作性が良く、切換え状態のランプ表示、シフトレバ−
の操作位置との関係等を容易に行い得る。

【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図は本発明による装置の一実施例を示
す回路図、第３図は′ｇ！部の斜視図、第４図はスロッ
トルカムのリフト特性線図、第５図は変速特性線図であ
る。 １４− ２・・・無段変速機、２４・・・主プーリ、２５・・・
副プーリ、２６・・・ベルト、４３・・・圧力調整弁、
４４・・・変速制御弁、４６・・・スプール、４１・・
・スプリング、４８・・・作動部材、５１・・・スロワ
１〜ルカム、５１ａ・・・パワーレンジカム部、５１ｂ
・・・エコノミレンジカム部、６０・・・変更機構、６
１・・・軸、６３・・・アクチュエータ、６６・・・レ
ンジ切換スイッチ。 特許出願人　富士重工業株式会社 代理人　弁理士　小　橋　信　浮 量　弁理士　村　井　進 １５− 第３図 第２図 第４図 第５図 車汰

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プーリ間隔可変の主プーリと副プーリ、及び両ブーりの
   間に巻装される駆動ベルトから成るプーリ比変換部を有
   する無段変速機において、圧力調整弁により調圧された
   ライン圧を、スロットル開度とエンジン回転の関係で動
   作する変速制御弁により上記主プーリの油圧サーボ装置
   に供給又は排出して変速制御し、上記変速制御弁でスロ
   ットル開度に応じたスプリング力が付与されるスロット
   ルカムのリフト特性を切換スイッチの操作で変更し、変
   速開始点及び変速域を高回転側に設定した変速特性、又
   は低回転側に設定した他の変速特性を得るように構成し
   たことを特徴とする無段変速機の変速特性制御装置。