JPS6060358A - 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、ペル１〜式無段変速機においてエンジン回転
数、スロットル開度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
作用するエンジン回転に対応したピート圧特性を変更す
るものに関する。

この種の無段変速機は、プーリ間Ｉｌｌ可変の主プーリ
と副プーリ、及びそれらのブーり相互の間に巻装される
駆動ベルトから成るブーり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ｌｌ＠昭５４−１５７９３０４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
闇により変化したスプリング力と、１ンジン同転に応じ
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、駆動ベルトの主ブーりに対する副ブーりの巻回半
径、即らブーり比又は変速比を変換して無段階に変速制
ｍ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
トル開度に対する変速特性が走行条件等に関係な（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による装置は、変速制御弁におい
てエンジン回転に応じたピトー圧がアップシフトの方向
に作用しており、このピトー圧を増大することにより変
速し易くなる点に着目し、ピトー圧を潤滑油背圧を利用
して全体的に轟くなるように変更し、低回転側に移行し
たエコノミレンジの変速特性を得、レンジ切換スイッチ
の操作で従前のパワーレンジとエコノミ１ノンジの変速
特性に切換える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１１１２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。

電磁粉式クラッチ１はエンジンからのクランク軸７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が設置され、スリップリング１５に給電用
のブラシ１Ｇ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５− された無段変速機２の主軸１１との間に設けられるもの
で、入力軸１０に一体結合する後進用ドライブギヤ１８
と主軸１１に回転自在に嵌合する後進用ドリブンギヤ１
９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１８．１
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し、切換クラッチ２
２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。

プーリ変換部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２
４、副プーリ２５が設けられ、且っプーリ２４゜２５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
ーリ半休２４ａ　、　２５ａには油圧サーボ装置２７、
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は固定側ブーり半６− 体２４ｂに対して可動側ブーり半体２４ａ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
ーリ半体２５ｂに対し可動側ブーり半休２５ａを遠ざ【
プ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
機構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３１が設けられる。そしてこの
ポンプ油圧が補任制御回路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＠２１゜２８に供給され、プーリ１ヒ変換
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β！明すると、主プ
ーリ側の油圧サーボ製画２７において可動側ブーり半体
２４ａ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＠２８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２８ｈのラ
イン圧で動作するようにされ、この場合にプーリ半休２
４ａの方がブーり半休２５ａに比べてライン圧の受圧面
積り一大きくなっている。

そして、副プーリ壮−ボ室２８ｈ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２７ｂ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と反対側のボート４５ａに、主プ一り側に
設けられてエンジン回転数を検出する回転セン＋Ｊ４９
からのピトー圧が油路５０を介して導かれ、作動部材４
８にはスロ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のボート４５ｂ
はスプール４６のランド４６ａ。

４６ｂ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す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２
７ｂ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ｒＩＡｍ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、ボート４５ｂと４５ｃが達通し、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開度に応じたスプリ
ング４７の力が大−〇− きいほど上記変速開始点を遅らせて高回転側に移行する
。

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ど反対側のボート５
３ａ　、　５３ｂにはそれぞれ油路５０のピトー圧、油
路３９ｃ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、ボート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５
４ａ部の切欠により、ライン圧のボート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１０− 作用し、これに対しフィードバックセンサ５６による変
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ｌうライン圧を高く
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
ピトー圧ポート４５ａ側にピトー圧特性の変更＠　１１
１６０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、変速制御弁４４のポート４５ａに通じる
室４５Ａ内にスプール４６に対しスプリング６１を介し
てピストン６２が挿入され、ピストン６２のスプール４
６と反対の側に潤滑油供給室６３が形成され、この室６
３にドレン側の油路５２の逆止弁６４の手前から分岐す
る潤滑油路６５にオリフィス６５ｂを介して油路６５ａ
が連通ずる。そして、油路６５ａの室６３の下流側にソ
レノイド弁６６が設けられ、このソレノイド弁６Ｇがレ
ンジ切換スイッチ６７、バッテリ６８に回路構成され、
スイッチ６７をオンしてソレノイド弁６６を閉じると、
潤滑油の背圧を室６３におよぼし、ピストン６２を介し
てスプール４６に作用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２旧−にのみ供給され、副プーリ２５のベルト巻付
は径が最も大きく、第５図の実線１で示す変速比最大と
なる。この状ｆ／ｌｌで走行後、変速制御弁４４でエン
ジン回転に応じたピトー圧がスロワＩ・ル開喰に応じた
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、ポー１−４５ｂ。

４５ｃが連通してライン圧が受斤面積の大きい油圧サー
ボ装置２１により主プーリ側にも供給され、これに伴い
主プーリ２４のベルト巻付は径が増大して第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１ノンジ切模スイツチ
６７がオフされると、ソレノイド弁６６はＩｔｆｌいて
油路６５ａの潤滑油が室６３を素通りしピストン６２に
何等作用を及ぼさない。ただしオリフィス６５ｂにより
、オリフィス６５ｂ上流側の油圧の大きな低下はない。

そこで、変速制御弁４４のポート４５ａのピトー圧は第
４図の実ｗＡａで示すような回転センサ４９の検出値の
みになり、このビ］−−圧特性は二次曲線で低回転の値
が小さいため、変速する場合のスプリング力に打ち勝つ
ピト−圧を得るのに比較的高いエンジン回転を必要とす
る。従って走行直後、変速比最大の状態での変速開始点
Ｐ１及び変速域が高回転側に設定されて、第５図の実線
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６７をオンすると、ソレノ
イド弁６６が閉じ、油路６５ａの潤滑油が室６３に溜る
ことからその背圧がピストン６２を介してピトー圧に加
算するＪ：うになり、このためポート４５ａのピトー圧
は第４図の破線すで示すように全体的に高い値に変更さ
れ、変速し易くなる。そこで、変速開始点Ｐ２及び変速
域が上述に比べて低回転側に設定され、第５図の破線す
で示すように、エコノミレンジの変速特性となる。

尚、本発明は上記実施例のみに限定されるもの１３− ではなく、油路６５ａにダイヤフラム式アクブ］丁−タ
を有する開閉弁を設け、レンジ切換スイッチ６７の操作
で動作するソレノイド弁によりアクチユエータに吸入管
負圧を導入して開閉弁を閉じるように構成しても良い。

以上の説明から明らかなように本発明によると、無段変
速機の変速制御系において、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ｌメ大幅に向上する。ドレン側で得られる潤滑油圧
を利用し、この潤滑油回路を変速制御弁４４のピトー圧
側に付設して背圧の有無によりピトー圧特性を変更する
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。

−１４＝

【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図は変速制御系の回路図、第３図は本
発明による装置の一実施例を示す要部の回路図、第４図
はピトー圧特性線図、第５図は変速性＋！を縮図である
。 ２・・・無段変速機、２４・・・主プーリ、２５・・・
副プーリ、２６・・・ベルト、２７．２８・・・油圧サ
ーボ装置、４３・・・圧力調整弁、４４・・・変速制御
弁、４５ａ・・・ピ１へ一圧ボート、４９・・・回転セ
ンサ、５０・・・ピトー圧油路、６０・・・変更機構、
６１・・・スプリング、６２・・・ピストン、６３・・
・潤滑油供給室、６５・・・潤滑油路、６６・・・ソレ
ノイド弁、６１・・・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４図 第５図 車迭

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. プーリ間隔可変の主ブーりと１１プーリ、及び両プーリ
   の間に巻装される駆動ベルトｆ’ｓ　＋う成るプーリ比
   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、スロットル間酊とエンジン回転
   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
   り一−ボ装置に供給又は排出して変速制御し、上記変速
   制御弁のエンジン回転に応じたピトー圧が作用する側に
   潤滑油回路を付設し、切換スイッチの操作に伴う潤滑油
   背Ｆ「の有無によりピトー圧特性を変更し、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。