JPS61105349A - 無段変速機の変速制御装置 - 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】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、無段変速機の変速制御装置に関するものであ
る。

（ロ）従来の技術 従来の無段変速機の変速制御装置としては、特開昭５７
−１６１３４６号公報に示されるものがある。これに示
される制御装置は、エンジン回転速度及びスロットル開
度を検出し、これらが所定の関係となるように無段変速
機構の変速比を制御するようにしである。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 しかし、上記のような従来の無段変速機の変速制御装置
では、エンジン回転速度に基づいて無段変速機構の変速
比を制御するようになっていたため、流体伝動装置のロ
ックアツプ機構が作動していない状態では流体伝動装置
の滑りによってエンジン回転速度と無段変速機構の駆動
プーリの回転速度との間に誤差を生じ、常時変速比を制
御する必要のある無段変速機では変速比を常に正確に制
御することができないという問題点があった。また、流
体伝動装置のロックアツプ機構の作動状態が切り換わる
と、流体伝動装置の滑り分だ（ナエンジン回転速度が変
動し、これに伴なって変速比が変化し、ロックアツプ機
構切り換え時のショックが変速比の変化によるトルク変
動を加えられて増大するという問題点もあった。本発明
は、上記のような問題点を解決し、流体伝動装置の滑り
、ロックアツプ機構の作動状態等に影響されることなく
、正確に変速比を制御可能な無段変速機の変速制御装置
を得ることを目的としている。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は、流体伝動装置の出力軸の回転速度を直接検出
することにより、上記目的を達成する。

すなわち、本発明による無段変速機の変速制御装置は、
流体伝動装置の出力軸回転速度を電気的に検出するター
ビン回転速度検出器と、タービン回転速度検出器からの
信萼を１制御要素としてＶベルト式無段変速機構の変速
比を指令する変速比指令手段と、変速比指令手段からの
信号によりＶベルト式無段変速機構の変速比を制御する
アクチュエータと、を有している。

（ホ）作用 上記のような構成とすることにより、無段変速機構の駆
動ブーりの回転速度に直接的に関連する流体伝動装置の
タービン回転速度に基づいて変速比の制御を行なうこと
ができる。従って、無段変速機の変速比を、流体伝動装
置の滑りによって影響されることなく正確に制御するこ
とが可能となる。また、流体伝動装置のロックアツプ機
構の作動の切り換わりによってエンジン回転速度が変動
した場合にも、無段変速機の変速比の制御は影響を受け
ないことになる。

（へ）実施例 第２図に無段変速機の動力伝達機構を示す、エンジン１
０あ出力軸１０ａに対して流体伝動装置であるフルード
カップリング１２が連結されている。フルードカップリ
ング１２は、ロックアツプ機構付きのものであり、ロッ
クアツプ油室１２ａの油圧を制御することにより、入力
側のポンプインペラー１２ｂと出力側のタービンランナ
ー１２Ｃとを機械的に連結し又は切り離し可能である。

フルードカップリング１２の出力側は回転軸１３と連結
されている。回転軸１３は前後進切換機構。

１５と連結されている０前後進切換機構１５は、遊星歯
車機構１７．前進用クラッチ４０、及び後進用ブレーキ
５０を有している。遊星歯車機構１７は、サンギア１９
と、２つのピニオンギア２１及び２３を有するピニオン
キャリア２５と、インターナルギア２７と、から成って
いる。２つのピニオンギア２１及び２３は互いにかみ合
っており、ピニオンギア２１はサンギア１９とかみ合っ
ており、またピニオンギア２３はインターナルギア２７
とかみ合っている。サンギア１９は常に回転軸１３と一
体に回転するように連結されている。ピニオンキャリア
２５は前進用クラッチ４０によって回転軸１３と連結可
能である。また、イン、−ナルギア２７は後進用ブレー
キ５０によって静止部に対して固定可能である。ピニオ
ンキャリア２５は回転軸１３の外周に配置された駆動軸
１４と連結されている。駆動軸１４には駆動プーリ１６
が設けられている。駆動プーリ１６は、駆動軸１４と一
体に回転する固定円すい板１８と、固定円すい板１８に
対向配置されてＶ字状プーリみぞを形成すると共に駆動
プーリシリンダ室２０に作用する油圧によって駆動軸１
４の軸方向に移動可能である可動円すい板２２と、から
成っている。なお、駆動プーリシリンダ室２０は、室２
０ａ及び２０ｂの２室から成っており、後述する従動プ
ーリシリンダ室３２の２倍の受圧面積を有している。駆
動プーリ１６はＶベルト２４によって従動プーリ２６と
伝動可能に結合されている。従動プーリ２６は、従動軸
２８上に設けられている。従動プーリ２６は、従動軸２
８と一体に回転する固定円すい板３０と、固定円すい板
３０に対向配置されてＶ字状ブーりみぞを形成すると共
に従動プーリシリンダ室３２に作用する油圧によって従
動軸２８の軸方向に移動可能である可動円すい板３４と
、から成っている。これらの駆動プーリ１６、Ｖベルト
２４及び従動プーリ２６により、■ベルト式無段変速機
構２９が構成される。

従動軸２８には駆動ギア４６が固着されており、この駆
動ギア４６はアイドラ軸５２上のアイドラギア４８とか
み合っている９、アイドラ軸５２に設けられたビニオン
ギア５４はファイナルギア４４と常にかみ合っている。

ファイナルギア４４には、差動装置５６を構成する一対
のビニオンギア５８及び６０が取り付けられており、こ
のビニオンギア５８及び６０と一対のサイドギア６２及
び６４がかみ合っており、サイドギア６２及び６４はそ
れぞれ出力軸６６及び６８と連結されている。

上記のような動力伝達機構にエンジン１０の出力軸１０
ａから入力された回転力は、フルードカップリング１２
及び回転軸１３を介して前後進切換機構１５に伝達され
、前進用クラッチ４０が締結されると共に後進用ブレー
キ５０が解放されている場合には一体回転状態となって
いる遊星歯車機構１７を介して回転軸１３の回転力が同
じ回転方向のまま駆動軸１４に伝達され、−男前進用ク
ラッチ４０が解放されると共に後進用ブレーキ５０が締
結されている場合には遊星歯車機構１７の作用により回
転軸１３の回転力は回転方向が逆になった状態で駆動軸
１４に伝達される。駆動軸１４の回転力は駆動プーリ１
６、Ｖベルト２４、従動プーリ２６、従動軸２８、駆動
ギア４６、アイドラギア４８、アイドラ軸５２、ビニオ
ンギア５４及びファイナルギア４４を介して差動装置５
６に伝達され、出力軸６６及び６８が前進方向又は後進
方向に回転する。なお、前進用クラッチ４０及び後進用
ブレーキ５０の両方が解放されている場合には動力伝達
機構は中立状態となる。上記のような動力伝達の際に、
駆動プーリ１６の可動円すい板２２及び従動プーリ２６
の可動円すい板３４を軸方向に移動させてＶベルト２４
との接触位置半径を変えることにより、駆動プーリ１６
と従動プーリ２６との回転比を変えることができる０例
えば、駆動プーリｒ６のＶ字状プーリみぞの幅を拡大す
ると共に従動プーリ２６のＶ字状プーリみぞの幅を縮小
すれば、駆動プーリ１６側のＶベルトを接触位置半径は
小さくなり、従動プーリ２６側のＶベルトを接触位置半
径は大きくなり、結局大きな変速比が得られることにな
る。可動円すい板２２及び３４を逆方向に移動させれば
上記と全く逆に変速比は小さくなる。

次に、この無段変速機の油圧制御装置について説明する
。油圧制御装置は第１図に示すように、オイルポンプ１
０１、ライン圧調圧弁１０２、マニアル弁１０４、変速
制御弁１０６、調整圧切換弁１０８、変速モータ１１０
、変速操作機構１１２、スロットル弁１１４、一定圧調
圧弁１１６、電磁弁１１８．カップリング圧調圧弁１２
０、ロックアツプ制御弁１２２等から成っている。

オイルポンプ１０１は、タンク１３０内の油をストレー
ナ１３１を介して吸引し、油路１３２に吐出する。油路
１３２の吐出油は、ライン圧調圧弁１０２のポート１４
６ｂ、１４６ｄ及び１４６ｅに導かれて、後述のように
ライン圧として所定圧力に調圧される。油路１３２は、
スロットル弁１１４のポート１９２Ｃ及び変速制御弁１
０６のポート１７２ｃにも連通している。また、油路１
３２は一定圧調圧弁１１６のポート２０４ｂにも連通し
ている。なお、油路１３２にはライン圧リリーフ弁１３
３が設けられており、これによってライン圧が異常に高
くならないようにしである。

マニアル弁１０４は、５つのポート１３４ａ、１３４ｂ
、１３４ｃ、１３４ｄ及び１３４ｅを有する弁穴１３４
と、この弁穴１３４に対応した２つのランド１３６ａ及
び１３６ｂを有するスプール１３６とから成っている。

運転席のセレクトレバー（図示していない）によって動
作されるスプール１３６はＰ、Ｒ，Ｎ、Ｄ、Ｌレンジの
５つの停止位置を有している。ポート１３４ａ及び１３
４ｅはドレーンボートであり、ポート１３４ｂは油路１
４２によって前進用クラッチ４０と連通している。なお
、油路１４２には前進用クラッチ４０に油圧を供給する
場合にのみ絞り効果を有する一方向オリフイス１４３が
設けられている。またポー）　１３４ｃは油路１４０に
よってスロットル弁１１４のポート１９２ｂ及び１９２
ｄと連通し、ポート１３４ｄは油路１３８によって後進
用ブレーキ５０に連通している。なお、油路１３８には
後進用ブレーキ５０に油圧を供給する場合にのみ絞り効
果を有する一方面オリフイス１３９が設けられている。

スプール１３６がＰ位置では、後述のスロットル弁１１
４によって調圧される油路１４０のスロットル圧が加圧
されたボート１３４ｃはランド１３６ａによって閉鎖さ
れ、前進用クラッチ４０は油路１４２を介して弁穴１３
４のドレーンポート１３４ａからドレーンされ、また、
後進用ブレーキ５０は油路１３８を介してドレーンボー
ト１３４ｅからドレーンされる。スプール１３６がＲ位
置にあると、ポート１３４Ｃとポート１３４ｄとがラン
ド１３６ａ及び１３６ｂ間において連通して、後進用ブ
レーキ５０に油路１４０のスロットル圧が供給され、他
方、前進用クラッチ４０はポー）　１３４ａを経てドレ
ーンされる。スプール１３６がＮ位置にくると、ボート
１３４ｃはランド１３６ａ及び１３６ｂによってはさま
れて他のボートに連通ずることができず、一方、ポート
１３４ｂ及び１３４ｄは共にドレーンされるから、Ｐ位
置の場合と同様に後進用ブレーキ５０及び前進用クラッ
チ４０は共にドレーンされる。スプール１３６がＤ又は
Ｌ位置にあるときは、ボート１３４ｂとポート１３４ｃ
とがランド１３６ａ及び１３６ｂ間において連通して、
前進用クラッチ４０にスロットル圧が供給され、他方、
後進用ブレーキ５０はポー）１３４ｅを経てドレーンさ
れる。これによって、結局、スプール１３６がＰ又はＮ
位置にあるときには、前進用クラッチ４０及び後進用ブ
レーキ５０は共に解放されて動力の伝達がしゃ断され、
回転軸１３の回転力が駆動軸１４に伝達されず、スプー
ル１３６がＲ位置では後進用ブレーキ５０が締結されて
出力軸６６及び６８は前述のように後進方向に駆動され
、またスプール１３６がＤ又はＬ位置にあるときには前
進用クラッチ４０が締結されて出力軸６６及び６８は前
進方向に駆動されることになる。

なお、Ｄ位置及びＬ位置間には上述のように油圧回路上
は何の相違もないが、再位置は電気的に検出されて異な
った変速パターンに応じて変速する゛ように後述の変速
モータ１１０の作動が制御される。

ライン圧調圧弁１０２は、７つのボート１４６ａ、１４
６ｂ、１４６ｃ、１４６ｄ、１４６ｅ、１４６ｆ及び１
４６ｇを有する弁穴１４６と、この弁穴１４６に対応し
て５つのランド１４８ａ、１４８ｂ、１４８ｃ、１４８
ｄ及び１４８ｅを有するスプール１４８　　　　　　−
　　　　　−軸方向に移動自在なスリーブ１５０と、ス
プール１４８とスリーブ１５０との間に同心に設けられ
た２つのスプリング１５２及び１５４と、から成ってい
る。スリーブ１５０は、押圧部材１５８から第１図中で
左方向の押圧力を受けるようにしである。押圧部材１５
８は／（ルブポディに対して軸方向に移動可能に支持さ
れており、他方の端部は駆動プーリ１６の可動円すい板
２２の外周に設けたみぞ２２ａにかみ合っている。従っ
て、変速比が大きくなるとスリーブ１５０は図中左側に
移動し、変速比が小さくなるとスリーブ１５０は図中右
側に移動する。２つのスプリング１５２及び１５４のう
ち、外周側のスプリング１５２は常に再端をそれぞれス
リーブ１５０及びスプール・１４８に接触させて圧縮状
態にあるが、内周側のスプリング１５４はスリーブ１５
０が所定以上図中左方向に移動してはじめて圧縮される
ようにしである。ライン圧調圧弁１０２のボート１４６
ａはドレーンボートである。ボート１４６ｇにはスロッ
トル圧回路である油路１４０からスロットル圧が供給さ
れている。ポートｔ４ｓｃはドレーン回路である油路１
６４に連通している。ボート１４６ｂ、１４６ｄ及び１
４６ｅはライン圧回路である油路１３２と連通している
。ポートＬ４８ｆは油路１６５を介してカップリング調
圧弁１２０のポート２３０ｂと連通している。なお、油
路１６５はオリフィス１９９を介してライン圧油路１３
２と連通している。なお、ポート１４６ｂ及び１４６ｇ
の入口にはそれぞれオリフィス１６６及び１７０が設け
である。結局、このライン圧調圧弁１０２のスプール１
４８には、スプリング１５２による力（又はスプリング
１５２及び１５４による力）及びボート１４６ｇの油圧
（スロットル圧）がランド１４８ｄ及び１４８ｅ間の面
積差に作用する力という２つの左方向の力と、ランド１
４８ａ及び１４８ｂ間の面積差に作用するボート１４６
ｂの油圧（ライン圧）による力という右方向の力とが作
用するが、スプール１４８はボート１４６ｄからボート
１４６ｃへの油の漏れ量及びボー）１４６ｅからボート
１４６ｆへの油の漏れ量を調節して常に左右方向の力が
平衡するようにボート１４６ｂのライン圧を制御する。

従ってライン圧は、変速比が大きいほど高くなり、また
ボート１４６ｇに作用するスロットル圧が高いほど高く
なる。このようにライン圧を調節するのは、変速比が大
きいほどプーリのＶベルト押付力を大きくする必要があ
り、スロットル圧が高い（すなわち、エンジン吸気管負
圧が小さい）はどエンジン出力トルクが大きいので油圧
を上げてプーリのＶベルト押圧力を増大させて摩擦によ
る動力伝達トルクを大きくするためである。

変速制御弁１０６は、５つのボー）１７２ａ、１７２ｂ
、１７２Ｃ１１７２ｄ及び１７２ｅを有する弁穴１７２
と、この弁穴１７２に対応した３つのランド１７４ａ、
１７４ｂ及び１７４Ｃを有するスプール１７４と、スプ
ール１７４を図中左方向に押すスプリング１７５とから
成っている。

ホ０−１− 鼻零藝１７２　ｂは油路１７６を介して駆動プーリシリ
ンダ室２０と連通しており、またボート１７２ａ及びボ
ート１７２ｅはドレーンボートである。なお、ボート１
７２ａの出口にはオリフィス１７７が設けである。ボー
）１７２ｄは油路１７９を介して従動プーリシリンダ室
３２と連通している。ボー）１７２ｃはライン圧回路で
ある油路１３２と連通してライン圧が供給されている。

スプール１７４の左端は後述の変速操作機構１１２のレ
バー１７８のほぼ中央部にピン１８１によって回転自在
に連結されている。ランド１７４ｂの軸方向断面は曲線
形状としであるため、ボート１７２ｃに供給されるライ
ン圧はボート１７２ｂに流れ込むが、その一部はボー）
１７２ａへ排出されるので、ボー）１７２ｂの圧力は流
入する油と排出される油の比率によって決定される圧力
となる。従って、スプール１７４が左方向に移動するに
従ってボート１７２ｂのライン圧側のすきまが大きくな
り排出側のすきまが小さくなるのでボート１７２ｂの圧
力は次第に高くなっていく、一方、ボート１７２ｄには
通常はボート１７２Ｃのライン圧が供給されている。ボ
ー）１７２ｂの油圧は、油路１７６を介して駆動プーリ
シリンダ室２０−２供給され、またボー）　１７２ｄの
油圧は油路１７９を介して従動プーリシリンダ室３２に
供給される。従って、スプール１７４が左方向に移動す
ると、駆動プーリシリンダ室２０の圧力は高くなって駆
動プーリ１６のＶ字状プーリみぞの幅が小さくなり、他
方、従動ブー９２６のＶ字状プーリみぞの幅が大きくな
る。すなわち、駆動プーリ１６のＶベルト接触半径が大
きくなると共に従動プーリ２６のＶベルト接触半径が小
さくなるので、変速比は小さくなる。逆にスプール１７
４を右方向に移動させると、上記と全く逆の作用により
、変速比は大きくなる。

変速操作機構１１２のレバー１７８は前述のようにその
ほぼ中央部において変速制御弁１０６のスプール１７４
とピン１８１によって結合されているが、レバー１７８
の一端は前述の押圧部材１５８とピン１８３によって結
合されており、また他端はロッド１８２にピン１８５に
よって結合されている。ロッド１８２はラック１８２Ｃ
を有しており、このラック１８２Ｃは変速モータ１１０
のピニオンギア１１０ａとかみ合っている。このような
変速操作機構１１２において、変速制御装置３００によ
って制御される変速モータ１１０のピニオンギア１１０
ａを回転することにより、ロッド１８２を例えば図中右
方向に移動させると、レバー１７８はピン１８３を支点
として時計方向に回転し、レバー１７８に連結された変
速制御弁１０６のスプール１７４を右方向に動かす。

これによって、前述のように、駆動プーリ１６の可動円
すい板２２は第１図中で左方向に移動して駆動プーリ１
６のＶ字状ブーりみぞ間隔は大きくなり、同時にこれに
伴なって従動プーリ２６のＶ字状プーリみぞ間隔は小さ
くなり、変速比は大きくなる。レバー１７８の一端はピ
ン１８３によって押圧部材１５８とＭ結されているので
、可動円すい板２２の移動に伴なって抑圧部材１５８が
第１１１ｉｆｆｌ中で左方向に移動すると、今度はレバ
ー１７８の他端側のピン１８５を支点としてレバー１７
８は時計方向に回転する。このためスプール１７４は左
方向に引きもどされて、駆動プーリ１６及び従動プーリ
２６を変速比が小さい状態にしようとする。このような
動作によってスプール１７４、駆動プーリ１６及び従動
プーリ２６は、変速モータ１１０の回転位置に対応して
所定の変速比の状態で安定する。変速モータ１１０を逆
方向に回転した場合も同様である（なお、ロッド１８２
は変速比最大値に対応する位置を越えて更に図中で右側
（オーバストローク領域）へ移動可能であり、オーバス
トローク領域に移動すると切換検出スイッチ２９８が作
動し、この信号は変速制御装置３００に入力される）、
従って、変速モータ１１０を所定の変速パターンに従っ
て作動させると、変速比はこれに追従して変化すること
になり、変速モータ１１０を制御することによって無段
変速機構の変速を制御することができる。

変速モータ（以下の説明においては「ステップモータ」
という用語を使用する）１１０は、変速制御装置３００
から送られてくるパルス数信号に対応して回転位置が決
定される。変速制御装置３００からのパルス数信号は所
定の変速パターンに従って与えられる。

調整圧切換弁１０ｇは、その弁体を変速操作機構１１２
のロッド１８２と一体に形成しである。

すなわち、調整圧切換弁１０ｇはポー）１８６ａ、１８
６ｂ、Ｌ８６ｃ及び１８８ｄを有する弁穴１８５ど、ロ
ッド１８２に形成したランド１８２ａ及び１８２ｂとか
ら戒っている。ボート１８６ａは油路１８８と連通して
いる。ボート１８８ｂは、油路１９０を介して電磁弁１
１８と連通している。ボートＬ８６ｃは油路１ｇ９と連
通している。ボート１８６ｄはドレーンボートである。

通常はポー）１８６ａとボート１８６ｂとはランド１８
２ａ及び１８２ｂ間において連通しているが、ロデド１
８２が変速比最大値に対応する位置を超えてオーバスト
σ−り領域に移動したときにのみボート１８６ａは封鎖
され、ボート１８６ｂとポー）１８６０とが連通するよ
うにしである。

スロットル弁１１４は、ボートＬ９２ａ、１９２ｂ、１
９２ｃ、１９２ｄ、１９２ｅ、１９２ｆ及び１９２ｇを
有する弁穴１９２と、弁穴１９２に対応した５つのラン
ド１９４ａ、１９４ｂ、１９４ｃ、１９４ｄ及び１９４
ｅを有するスプール１９４と、スプール１９４に押力を
作用する負圧ダイヤフラム１９８とから成っている。負
圧ダイヤフラム１９８は、エンジン吸気管負圧が所定値
（例えば、３００ｍｍＨｇ）よりも低い（大気圧に近い
）場合にスプール１９４に負正に反比例した力を作用し
、エンジン吸気管負圧が所定値よりも高い場合に−は全
く力を作用しないようにしである。ボート１９２ａはド
レーンポートであり、ボート１９２ｂ及び１９２ｄはス
ロットル圧回路である油路１４０と連通しており、ボー
ト１９２ｃはライン圧回路である油路１３２と連通して
おり、ボート１９２ｅ及び１９２ｆはドレーンポートで
あり、またボート１９２！は前述の油路１８９と連通し
ている。ボート１９２ｂ及びポート１グ ９２：ｅ：の入口にはそれぞれオリフィス２０２及び２
０３が設けである。スプール！９４には、ポー炉　。

ト１９２ｅの油圧がランド１９４ｄとランド１９４ｅと
の間の面積差に作用する力及び負圧ダイヤフラム１９８
による力という図中左向きの力と、ランド１９４ａ及び
１９４ｂｌＪ］の面積差に作用するボート１９２ｂの油
圧によるカという図中右向きの力とが作用するが、スロ
ットル弁１１４は上記両方向の力がつり合うようにボー
ト１９２ｃのライン圧を圧力源としボート１９２ｅを排
出ボートとして周知の調圧作用を行なう、これによって
ボート１９２ｂ及び１９２ｄにはポート１９２魯の油圧
による力及び負圧ダイヤフラム１９８による力に対応し
たスロットル圧が発生する。このようにして得られたス
ロットル圧は、エンジン吸気管負圧に応じて調圧される
ので、エンジン出力トルクに対応する。すなわち、エン
ジン出力トルクが大きければ、スロットル圧もこれに対
応して高い油圧となる。なお、スロットル圧は後述のよ
うにポート１９２ｇの油圧（調整圧）によっても調整さ
れる。

一定圧調圧弁１１６は、ポート２０４ａ、２゜４ｂ、２
０４ｃ、２０４ｄ及び２０４ｅを有する弁穴２０４と、
ランド２０６ａ及び２０６ｂを有するスプール２０６と
、スプール２０６を図中左方向に押すスプリング２０８
とから成っている。

ポート２０４ａ及び２０４ｃは油路２０９と連通してい
る。ポー）２０４ｂはライン圧回路である油路１３２と
連通している。ポート２０４ｄ及び２０４ｅはドレーン
ポートである。ポート２０４ａの入口にはオリフィス２
１６が設けである。この一定圧調圧弁１１６は、周知の
調圧作用によりスプリング２０８の力に対応した一定の
油圧を調圧し、これを油路２０９に供給する機能を有す
る。なお、油路２０９と前述の油路１８８及び１８９と
は、それぞれチョーク型絞り弁２５０及び２５２を介し
て接続されている。また、油路２０９にはフィルター２
１１が設けられている。

電磁弁１１８は、油路１９０の油のポート２２２への排
出量をスプリング２２５によって閉方向に付勢されたプ
ランジャ２２４ａによって調節可−ティ比制御され、そ
の通電量に比例して油路１９０の油を排出するため、油
路１９０の油圧（調整圧）は通電量に反比例して制御さ
れる。車両が停止したアイドリング状態においては、ロ
ッド１８２がオーバストローク領域に移動し、調整圧切
換弁１０８は８１図中で下半部に示す状態にあり、油路
１９０が油路１８９と連通し、電磁弁１１８によって得
られる調整圧がスロットル弁１１４のポート１９２ｇに
作用する。これによって、スロットル圧は前進用クラッ
チ１６又は後進用クラッチ２６をわずかに締結する状態
となるように制御される。発進前には常にこのスロット
ル圧が前進用クラッチ１６又は後進用クラッチ２６に供
給されているので、所定のクリープトルクを得ることが
でき、またＮ　＋Ｄ、Ｎ、Ｒセレクト時等のシマツクも
小さくなる。発進が開始されると直ちにスロットル圧は
上昇し、前進用クラッチ１６又は後進用クラッチ２６は
完全に締結される。一方、通常走行時には調整圧切換弁
１０８は上半部に示すような状態となり、油路１９０と
油路１８８とが連通ずるため、調整圧によって後述のよ
うにロックアツプ制御バルブ１２２の切換えが制御可能
となる。

カップリング圧調圧弁１２０は、ポート２３０ａ、２３
０ｂ、２３０ｃ、２３０ｄ、及び２３０ｅを有する弁穴
２３０と、ランド２３２ａ及び２３２ｂを有するスプー
ル２３２と、スプール２３２を図中左方向に押すスプリ
ング２３４とから成っている。ポー）２３０ａ及び２３
０ｃは油路２３５と連通しており、ポート２３０ｂには
油路１６５からライン圧調圧弁１０２の排出油が供給さ
れ、またポート２３０ｄ及び２３０ｅはドレーンボート
である。ポー）２３０ａの入口にはオリフィス２３６が
設けである。このカップリング圧調圧弁１２０は、油路
１６５からポート２３０ｂに供給される油圧を油圧源と
してスプリング２３４の力に対応した一定の油圧（カッ
プリング圧）を調圧し、これを油路２３５に供給する機
能を有する。このカップリング圧がフルードカップリン
グ１２の作動圧として使用され、またロックアツプ機構
の作動の制御にも使用される。

ロックアツプ制御弁１２２は、ポート２４０ａ、２４０
ｂ、２４０ｃ、２４０ｄ、２４０ｅ、２４０ｆ、２４０
ｇ及び２４０ｈを有する弁穴２４０と、ランド２４２ａ
、２４２ｂ、２４２ｃ、２４２ｄ及び２４２ｅを有する
スプール２４２と、から成っている。ポー）２４０ａ及
びポート２４０ｇはドレーンボートであり、ポート２４
０ｂは油路２０９と連通しており、ポー）２４０ｃ及び
２４０ｆは油路２４３を介してロックアツプ油室１２ａ
と連通しており、ポート２４０ｄはフルードカップリン
グ１２と連通する油路２４５と接続されている。ボー１
−２４０ｅには油路２３５から一定のカップリング圧が
供給されている。ボー１２４０ｈは前述の油路１８８と
接続されている。ボート２４０ｂ、２４０ｃ、２４０ｇ
及び２４０ｈの入口にはそれぞれオリフィス２４６．２
４７．２４８及び２４９が設けられている。このシック
アップ制御バルブ１２２は、フルードカップリング１２
及びロックアツプ油室１２ａへの油圧の供給を制御する
機能を有している。スプール２４２は、ランド２４２ａ
とテンド２４２ｂとの間の面積差に作用するボー）　２
４０　ｂの油圧（この油圧は一定圧調圧弁１１６によっ
て調圧された一定圧である）による力及びランド２４２
ｂとランド２４２Ｃとの間の面積差に作用するボート２
４０ｃの油圧による力と、ランド２４２ｅの端部に作用
するボート２４０ｈの油圧（調整圧）とのバランスによ
って切換わる。スプール２４２が第１図中で上半部に示
す位置にある場合には、ボー）２４０ｄとボート２４０
ｅとがランド２４２Ｃ及びランド２４２ｄ間で連通し、
カップリング圧調圧弁１２０によって調圧された油路２
３５のカップリング圧がフルードカップリング１２に供
給される。なお、油路２４５にはフルードカップリング
１２に異常に高い油圧が作用しないようにリリーフバル
ブ２５０が設けられている。またスプール２４２が上半
部位置にある場合にはボート２４０ｆとボート２４０ｇ
とがランド２４２ｄ及びランド２４２ｅ間で連通し、ロ
ックアツプ油室１２ａの油圧はボーｈ２４０ｇからドレ
ーンされる。このため、ロックアツプ機構は締結されて
ロックアツプ状態となる。逆に、スプール２４２が第１
図中下半部に示す位置になると、ボート２４０ｅとボー
ト２４０ｆとがランド２４２ｄとランド２４２ｅ間で連
通し、油路２３５のカップリング圧は油路２４３を通し
てロックアツプ油室１２ａに供給される。一方、ボート
２４０ｄはランド２４２Ｃ及びランド２４２ｄによって
封鎖される。このため、ロックアツプ機構は解除状態と
なり、フル−ドカップリング１２にはロックアツプ油室
Ｌ２ａ側から作動圧が供給される状態となる。フルード
カップリング１２の油圧は、油路２４５に設けた保圧弁
２５２によって一定圧に保持される。保圧弁２５２を通
して排出された油Ｃ±油路２５４を通してクーラー２５
６に送られ、ここで冷却された後、潤滑に使用される。

なお、油路２５４にはクーラー保圧弁２５８が設けられ
ており、クーラー保圧弁２５８から排出された油は油路
１６４を通してオイルポンプ１０１の吸込コレこ戻され
る。油路２５４は押圧部材１５８と！＜）レブポディと
のしゆう動部に導かれており、これを潤滑するようにし
である。また、油路２５４は第１ノフイス２５９を介し
て油路２３５と接続されており、常に最低限必要な油量
が供給されるようにしである。

次に、ステップモータ１１０及びソレノイド２２４の作
動を制御する変速制御装置３００について説明する。

変速制御装置３００には、第３図に示すように、エンジ
ン回転速度センサー３０１、車速センサー３０２、スロ
ットル開度センサー３０３、シフトポジションスイッチ
３０４、タービン回転速度センサー３０５．切換検出ス
イッチ２９８、エンジン冷却水温センサー３０６、及び
ブレーキセンサー３０７からの電気信号が入・力される
。エンジン回転速度センサー３０１は゛エンジンのイグ
ニッション点火パルスからエンジン回転速度を検出し、
また車速センサ、−３０２は無段変速機の出力軸の回転
から車速を検出する。スロットル開度セッサ−３０３は
エンジンのスロットル開度を電圧信号として検出する。

シフトポジションスイッチ３０４は、前述のマニアルバ
ルブ１０４がＰ、Ｒ，Ｎ、Ｄ、Ｌのどの位置にあるかを
検出する。

タービン回転速度センサー３０５は、フルードカップリ
ング１２のタービン軸の回転速度を検出する。切換検出
スイッチ２９８は、前述の変速操作機構１１２のロッド
１８２が変速比の最も大きい位置を越えて更に移動した
とき（すなわちオーバストローク領域において）オンと
なるスイッチである。エンジン冷却水温センサー３０６
は、エンジン冷却水の温度が一足値以下のときに信号を
発生する。ブレーキセンサー３０７は、車両のブレーキ
が使用されているかどうかを検出する。エンジン回・転
速度センサー３０１、車速センサー３０２及びタービン
回転速度センサー３０５からの信号はそれぞれ波形整形
器３０８．３０９及び３２２を通して入力インターフェ
ース３１１に送られ、またスロットル開度センサー３０
３からの電圧信号はＡＤ変換機３１０によってデジタル
信号に変換されて入力インターフェース３１１に送られ
る。変速制御装置３００は、入力インターフェース３１
１、ＣＰＵ（中央処理装置）３１３．基準パルス発生器
３１２、ＲＯＭ　（リードオンリメモ！、１）３１４．
ＲＡＭＣランタ゛ムアクセスメモリ）３１５、及び出力
インターフェース３１６を有しており、これらはアドレ
スバス３１９及びデータバス３２０によって連絡されて
いる。基準パルス発生器３１２は、ＣＰＵ３１３を作動
させる基準パルスを発生させる。ＲＯＭ３１４には、ス
テップモータ１１０及びソレノイド２２４を制御するた
めのプログラム、及び制御に必要なデータを格納しであ
る。ＲＡＭ３１５には、各センサー及びスイッチからの
情報、制御に必要なパラメータ等を一時的に格納する。

変速制御装置３００からの出力信号は増幅器３１７を介
してステップモータ１１０に出力され、またソレノイド
２２４に出力される。

次に、この変速制御装置３００によって行なわれるステ
ップモータ１１０及びソレノイド２２４の具体的な制御
の内容について説明する。

ステップモータ１１０及びソレノイド２２４の制御ルー
チンを第４及び５図に示す、まず、シフトポジションス
イッチ３０４からシフトポジションの読込みを行ない（
ステップ５０２）、シフトポジションが走行位置（すな
わち、Ｄ、Ｌ又はＲレンジ）にあるかどうかを判断しく
同５０４）、走行位置にない場合にはソレノイド２２４
のデユーティ比を０に設定しく同５０６）、後述のステ
ップ６３０に進む、シフトポジションが走行位置にある
場合にはスロットル開度センサー３０３からスロットル
開度ＴＨを読込み（同５０８）。

車速センサー３０２から車速Ｖを読込み（同５１０）、
エンジン回転速度センサー３０１からエンジン回転速度
ＮＥを読込み（同５１２）、またタービン回転速度セン
サー３０５からタービン回転速度Ｎｔの読込みを行なう
（同５１４）。次いで、エンジン回転速度ＮＥとタービ
ン回転速度Ｎｔとの差ＮＯを算出しく同５１６）、次い
でロー２クアツプオン車速Ｖ　ＯＮ及びロックアツプオ
フ車速Ｖ　ＯＦＦの検索を行なう（同５１８）、ロック
アツプオン車速Ｖ　ＯＮ及びロックアツプオフ車速Ｖ　
ＯＦＦは、車速Ｖとスロットル開度ＴＨとの関数として
第６図に示すような特性のものが記憶させである。次い
で、ロックアツプフラグＬＵＦが設定されているかどう
かを判断しく同５２０）、フラグＬＵＦが設定されてな
い場合には実際の車速Ｖがロックアツプオン車速ＶＯＳ
よりも大きいかどうかを判断しく同５２２）、Ｖ＞ＶＯ
Ｎの場合にはＮＯ−Ｎｍ１をｅとして設定する（同５２
４）。なお、Ｎｍｌはエンジン回転速度ＮＥとタービン
回転速度Ｎｔとの偏差の目標値である０次いで、ｅの値
に基づいてフィードバック制御ゲインＧ、の検索を行な
う（同５２６）、次いで、ＮＯが所定の小さい値Ｎｏよ
り小さいかどうかを判断する（同５２８）、Ｎｏは、Ｎ
ｏがこれよりも大きい場合にはフィードバック制御が行
なわれ、これよりも小さい場合には２イードフオワード
制御が行なわれる回転差である一Ｎｏ＜Ｎｏの場合には
現在のデユーティ比に微小な°値α％を加算した値を新
たなデユーティ比として設定しく同５３０）、次いでデ
ユーティ比が１００％より小さいかどうかを判断しく同
５３２）、１００％より小さい場合には後述のステップ
６０２に進み、一方１００％以上の場合にはデユーティ
比を１００％に設定しく同５３４）、次いでロックアツ
プフラグＬＵＦを設定しく同５３６）、同様に後述のス
テップ６０２に進む（すなわち、フィードフォーワード
制御が行なわれる）。前述のステップ５２８でＮＤ≧Ｎ
Ｏの場合には、偏差ｅ及びフィードバックゲインＧｌに
基づいてデユーティ比を決定しく同５３８）、ステップ
６０２に進む（すなわち、フィードパツク制御が行なわ
れる）。また、前述のステップ５２２で■≦ｖｏＮの場
合にはデユーティ比よってロックアツプ機構の作動が解
除される。また、前述のステップ５２０でロックアツプ
フラグＬＵＦが設定されている場合には車速Ｖがロック
アツプオフ車速Ｖ　［ｌＦＦより小さいかどうかを判断
しく同５４４）　、　Ｖ＜ＶＯＦＦの場合にはステップ
５４０及び５４２に進み（ロックアツプ解除）、またＶ
≧Ｖ　ＯＦＦの場合にはデユーティ比を１００％に設定
する（同５４６）（これによりロックアツプ状態が保持
される）。

上記ステップ５０２〜５４６によって、結局法のような
制御が行なわれることになる。すなわち、シフトポジシ
ョンが走行位置以外のＰ及びＮ位置ではロックアツプ機
構は必ず解除されており（ステップ５０６）、走行位置
にある場合には、所定のロックアツプオフ車速Ｖ　ＱＦ
Ｆ以上の場合にはロックアツプ状態が保持され（ステッ
プ５４６）、またロックアツプオフ車速Ｖ　ＯＦＦより
小さい車速ではロックアツプ機構の作動が解除され（ス
テップ５４０）、またロックアツプ機構が非作動状態か
ら作動状態に切り換わる際にはフルードカップリング１
２の滑りの大きさに応じてフィードバック制御（ステッ
プ５３８）又はフィードフォワード制御（ステップ５３
０）によって円滑にロックアツプ機構の締結が行なわれ
る。

ステップ５３２．５３６．５３８．５４２及び５４６か
らは、第５図に示すステップ６０２以下に進む、まず、
ステップ６０２では車速Ｖが所定の小さい値Ｖｏ（例え
ば、２〜３　ｋ　ｍ　／　ｈであり、第６図に示すよう
にＶＯＮ及びＶ　ＯＦＦより小さい値である。）よりも
小さいかどうかを判断し、Ｖ＜Ｖｏの場合にはクリープ
制御が行なわれ、Ｖ≧ｖＯの場合には変速制御が行なわ
れることになる。まず、Ｖ＜Ｖｏの場合にはスロットル
開度ＴＨが所定の小さい値ＴＨｏよりも小さいかどうか
を判断しく同６０４）、　スロットルがアイドル状態に
ない場合にはデユーティ比を０％に設定しく同６０６）
（これによって前進用クラッチ４０は完全に締結される
）、ステップモータ１１０の目標パルス数ＰｏｅＰｔに
設定しておく（同６０８）。ここで、ステップモータ１
１０のパルス数Ｐ１は、第７図に示すように、変速比最
大位置に対応している（すなわち、変速領域とオーバス
トローク領域との境界位置である）、ステップ６０８の
後はステップ６３０に進んで実際のステップモータ１１
０の位置がパルス数Ｆ、の位置になるように制御が行な
われる。ステップ６０４でスロットルがアイドル状態に
ある場合には、切換検出スイッチ２９８がオンであるか
どうかが判断され（同６１０）、オンの場合には、エン
ジン回転速度ＮＥとタービン回転速度Ｎｔとの差ＮＯと
、目標偏差Ｎ　ｍ　ｚとの差をｅとして設定しく同６１
２）、このｅの値に基づいてフィードバックゲインＧ２
の検索を行なう（同６１４）、次いで、偏差ｅ及びフィ
ードバックゲインＧｚに基づいてデユーティ比を設定し
く同６１６）、次いで現在のパルス数ＰＡをＯに設定し
く四６１８）、ステップモータ駆動信号を出力しく同６
３６）、またソレノイド駆動信号を出力する（同６３８
）。

前述のステップ６１０で切換検出スイッチ２９８がオフ
の場合にはステップモータ駆動信号をダウンシフト方向
に移動しく同６２０）、現在のパルス数ＰＡから１を減
算したものを新たにパルス数ＰＡとして設定しく同５Ｚ
２）、ステップモータ駆動信号を出力しく同６３６）、
ソレノイド駆動信号を出力する（同６３８）。

前述のステップ６０２で■≧ｖＯの場合にはシフトポジ
ションがＤレンジにあるかどうかを判断Ｌ　（Ｍ６２４
）、Ｄレンジにある場合にはＤレンジ変速パターンの検
索を行ない（同６２６）、またＤレンジにないと判断さ
れ（同６２４）、Ｌレンジにあると判断された場合（同
６３９）には、Ｌレンジ変速パターンの検索を行ない（
同６２８）、ステップ６３９でＬレンジにもないと判断
された場合には、Ｒレンジ変速パターンの検索を行ない
（同６４０）、これによってステップ５０８．５１０で
読み込んだスロットル開度ＴＨ５車速Ｖとから目標とす
るタービン回転速度Ｎ丁目を決定する０次いで、検索し
た目標とするタービン回転速度Ｎ丁目と実際のタービン
回転速度８丁との比較を行ない（同６３０）、ＮＴ　＝
ＮＴＭの場合にはそのままステップ６３６及び６３８に
進み、ステップモータ駆動信号及びソレノイド駆動信号
を出力する。Ｎ　７　＞　Ｎ　ＴＭの場合にはステップ
モータ駆動信号をアップシフト方向に移動しく同６３２
）１次いで現在のパルス数ＰＡに１を加算したものを新
たにパルス数ＦＡとして設定しく同６３４）、ステップ
６３６及び６３８でステップモータ駆動信号及びソレノ
イド駆動信号を出力する。

ＮＴ＜ＮＴＭの場合にはステップモータ駆動信号をダウ
ンシフト方向に移動しく同６２０）、次いで現在のパル
ス数ＰＡから１を減算したものを新たなパルス数ＰＡと
して設定しく同６２２）、ステップ６３６及び６３８に
進んでステップモータ駆動信号及びソレノイド駆動信号
を出力する。

結局、上記ステップ６０２〜６３８によって次のような
制御が行なわれることになる。すなわち、車速が非常に
小さく且つスロットルがアイドル状態で、しかも切換検
出スイッチ２９８がオンの場合には、フルードカップリ
ング１２の滑りが所定の値となるようにソレノイド２２
４によって前進用クラッチ４０の伝達トルク容量が制御
され（クリープ制御、ステップ６１２〜６１８）、また
、車速は小さいがスロットルがアイドル状態でない場合
には、ステップモータ１１０をパルス数Ｐｉ位置まで作
動させ、直ちにロックアツプ制御を開始することができ
る状態にしておく、上記のように低車速アイドリング時
にスロットル圧を制御して前進用クラッチ４０の伝達ト
ルク容量を制御することにより、車両が緩やかにクリー
プ走行する状態とすることができる。上記以外の場合に
は、所定の変速パターンに基づいてステップモータ１１
０により変速比の制御が行なわれる。

次に発進時を例にとって具体的にどのような制　　□御
が行なわれるかについて説明する。シフトポジションが
Ｐ又はＮレンジにあって車両が停止している場合には、
ステップ５０４→５０６→６３０以下に進んでスロット
ル圧は高い状態となり、また変速比は最大状態となる。

この状態からＤレンジにシフトが行なわれると、ステッ
プ５０４からステップ５４２を通る経路によってステッ
プ６０２に進み、更にステップ６０４→６１０峠６１２
以下に進み、クリープ制御が行なわれる。すなわち、ス
テップモータ１１０は切換検出スイッチ２９８をオンと
する位置を越えて更にオーバストローク側に移動し、調
整圧切換弁１０８は第１図中で下半部位置となり、ソレ
ノイド２２４による調整圧によってスロットル圧が制御
される状態となる。ソレノイド２２４はフィードバック
制御され、フルードカップリング１２の滑りが所定の値
となるように前進用クラッチ４０の伝達トルク容量を制
御する。こうすることによって、前進用クラッチ４０は
わずかに締結された状態となり、ＮレンジからＤレンジ
にセレクトしたときのセレクトショックを生じることな
く車両はクリープ走行状態となる。この状態からアクセ
ルペダル踏込量を増大させるとステップ６０４から６０
６以下に進み、スロットル圧が増大して前進用クラッチ
４０が完全に締結され、またステップモータ１１０は第
７図に示すパルス数Ｆ、の位置まで移動する。これによ
って調整圧切換弁１０８はソレノイド２２４による調整
圧をロックアツプ制御弁１２２に作用させる位置に切り
換わる。ただし、この時点では調整圧は最も高い状態に
あり、ロックアツプ制御弁１２２は第１図中下半部に示
す位置にあり、ロックアツプ機構は解除状態となってい
る。こうして発進が開始され、車速がｖＯを越えるとス
テップ６０２からステップ６２４以下に進み、所定の変
速パターンにしたがってステップモータ１１０の回転位
置が制御される。車速がロックアツプオン車速Ｖ　ＯＮ
に達するまではロックアツプ機構は解除された状態のま
まである。車速がロックアツプオン車速Ｖ　ＯＮに達す
るとステップ５２０→５２２→５２４以下に進み、ソレ
ノイド２２４がデユーティ制御され、ロックアツプ制御
弁１２２が第１図中の下半部位置から上半部位置に徐々
に切り換わり、フルードカップリング１２のポンプイン
ペラー側とタービン側との回転速度差を徐々に減少させ
ていき、最終的には完全に締結。

した状態とする。以下、車速がロックアツプオフ車速Ｖ
　ＯＦＦ以下にならない限り、ロックアツプ状態が保持
され、一方、変速比は所定の変速ノくターンに従ってス
テップモータ１１０によって制御されることになる。

上述のように制御装置３００は、タービン回転速度セン
サー３０１からの信号を１制御要素とし、またこれ以外
の車速センサー３０２、スロットル開度センサー３０３
、シフトポジションスイッチ３０４等からの信号を制御
要素とし、所定の変速比が得られるようにステップモー
タ１１０を制御する。タービン回転速度センサー３０１
からの信号は、例えば前後進切換機構１５が前進状態の
場合には駆動プーリ１６の回転速度と一致し、また車速
センサー３０２の信号は従動プーリ２６の回転速度と一
義的に対応している。従って、タービン回転速度センサ
ー３０１及び車速センサー３０２からの信号に基づいて
演算される変速比は実際の変速比と常に正確に一致して
おり、これに基づいて変速比の制御が行なわれるため、
常時変速制御が行なわれる無段変速機においても非常に
精度の高い変速制御を行なうことができる。フルードカ
ップリング１２が流体伝動状態にある場合には、滑りの
ためにエンジン回転速度とタービン回転速度との間に差
を生じるが、これが変速比の制御に影響を与えることは
ない、従って、ロックアツプ機構の作動が切り換わって
エンジン回転速度が変動した場合にも変速比の制御は影
響を受けない。

（ト）発明の詳細 な説明してきたように、本発明によると、流体伝動装置
（フルードカップリング１２）のタービン側の回転速度
を検出して、これにより変速比を制御するようにしたの
で、流体伝動装置の滑りに基づく誤差を除去することが
でき、常に正確に無段変速機の変速比を制御することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は無段変速機の油圧制御装置全体を示す図、第２
図は無段変速機の動力伝達機構を示す図、第３図は無段
変速機の変速制御装置を示す図、第４及び５図は変速制
御装置の制御ルーチンを示す図、第６図はロックアツプ
オン車速及びロックアツプオフ車速を示す図、第７図は
変速比とステップモータ位置との関係を示す図である。 ３０１・・・タービン回転速度センサー（タービン回転
速度検出器）、１１０・−・ステップモータ、３００−
・・制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 エンジン側からの回転力が、流体伝動装置、前後進切換
   機構、Ｖベルト式無段変速機構、差動装置の順に伝達さ
   れる無段変速機の変速制御装置において、 流体伝動装置の出力軸回転速度を電気的に検出するター
   ビン回転速度検出器と、タービン回転速度検出器からの
   信号を１制御要素としてＶベルト式無段変速機構の変速
   比を指令する変速比指令手段と、変速比指令手段からの
   信号によりＶベルト式無段変速機構の変速比を制御する
   アクチュエータと、を有することを特徴とする無段変速
   機の変速制御装置。